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自主可控又一块拼图补齐!RISC-V成功移植安卓10 AIoT产业掘金更进一步

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科创板日报 2021-01-22 19:05

《科创板日报》(上海,研究员 何律衡)讯,2021年伊始,阿里旗下的平头哥半导体在CPU国产替代领域又迈出了坚实的一步。

周五(22日),平头哥“芯片开放社区”消息显示,已完成安卓10对RISC-V的移植。换句话说,这意味着安卓10系统可以在玄铁910芯片上流畅运行,后者为平头哥2019年重磅推出的业界最强RISC-V处理器,同时也是平头哥半导体公司成立后发布的首个重磅产品。

基于安卓开源项目实现对RISC-V架构的支持,并开源了相关代码——这一步迈进,无论对RISC-V的发展,亦或是对国产CPU自主可控来说,都将是意义深远的。

与此同时,在AIoT逐渐成为科技巨头下一“掘金地”的当下,RISC-V架构的崛起,又将给产业带来无法估量的价值增量。

CPU架构存在被“卡脖子”风险 RISC-V国产替代价值凸显

指令集架构是指存储在CPU内部,引导CPU进行运算,并帮助CPU更高效运行,介于软件和底层硬件之间的一套程序指令合集,其重要性不言而喻。

当前,在CPU架构领域,仍处于X86架构和ARM架构两家称霸的局面,前者是传统PC市场的主流,善于处理大数据,IP掌握在英特尔和AMD手中;后者则主供移动(手机)市场,处理快数据为主,目前也使用在便携笔记本中,IP大部分掌握在ARM公司。

目前国产CPU更多采用ARM架构,ARM架构中国授权客户超过150家,95%的国产SoC都是基于ARM架构技术开发。然而,无论是封闭的X86架构还是授权模式的ARM架构,都存在被限制使用的风险。

在此节点,RISC-V架构的重要性凸显。其最为可贵的特性即在于其全面开源,且具有全套开源免费的编译器、开发工具和软件开发环境(IDE),其开源的特性允许任何用户自由修改、扩展,从而能满足量身定制的需求,大大降低指令集修改的门槛。

华泰证券2020年10月23日报告指出,开放和合作使RISC-V有潜力成为中国处理器自主可控的指令集架构选择。RISC-V架构开源模式使该指令集架构避免如X86和ARM被极少数公司控制,从而在架构源头实现自主可控。

模块化+指令数目少 AIoT将成最佳突破口

RISC-V崛起的背后,是“AIoT掘金时代”的序幕正在开启。

从技术指标来看,RISC-V架构的最大优势在于模块化与指令数目少。在此基础上,与当需要同时兼顾数据传输速度与传输量时,X86以及ARM两大主流架构的胜任能力有限,RISC-V就表现出了较强的优势。

另一方面,由于IoT领域对AI芯片即要求高计算能力,又需要低延迟,因此IoT芯片设计速度要快、成本要低、能量身定制。同时嵌入式市场具备少量多样的特点,在各细分应用场景并未形成真正壁垒,架构的选择五花八门。

因此,AIoT成为了RISC-V绝佳的突破口。RISC-V的开源能降低成本,也能让用户自由修改,可定制化,RISC-V生态与敏捷设计同源。目前,国内外已有多家芯片企业投入大量资金研发RISC-V在IoT领域的应用。

安信证券彭虎团队2020年8月17日报告认为,RISC-V具有开源、精简、模块化的特征完全符合物联网市场下游多元化、碎片化的应用场景,有望提供更高性价比的服务,成为未来物联网市场的首选,有望在国内市场迎来发展机遇。

平头哥外 还有这些国内企业“助阵”

当前RISC-V架构与X86、ARM架构相比最大的劣势即在于尚缺少生态系统。从产品应用方面来说,CPU芯片最主要的四大市场AIoT、手机、服务器以及存储器中,RISC-V的应用量级仍然较低。

业内曾预测,2021年后RISC-V就会进军手机市场,与高通、苹果、三星、联发科等ARM公司抢智能手机处理器市场,同时有可能威胁低功耗笔记本处理器。

与此同时,随着RISC-V基金会正快速壮大,RISC-V的配套软件工具等生态体系不断完善。根据机构整理,西部数据和SiFive合作每年出货20亿颗基于RISC-V的芯片;比特大陆、嘉楠推出了基于RISC-V的AI芯片等。

国内方面,近百家相关企业投入产业链各个环节,商业化成果陆续推向市场,除了平头哥的玄铁910处理器内核外,还有兆易创新的GD32V系列32 位MCU和汇顶科技的GM6x5x系列指纹控制芯片等亮点产品。

财信证券司岩团队2020年8月10日报告认为,RISC-V 架构的发展拥有之前的开源指令集所不具备的历史机遇:一是物联网应用兴起,二是半导体国产化进程加速。从产业链上下游的情况来看,我国厂商在芯片IP开发环节、芯片设计环节以及终端品牌和平台环节均已有所布局。

上下游主要厂商的布局情况反映了产业链从底层到终端构建RISC-V生态的发展思路,从物联网、AI的兴起和我国芯片设计的自主性需求方面来看,RISC-V具备广阔的发展空间和成为全球主流架构之一的基础。

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