RISC-V有多火？

據(jù)RISC-V International（RISC-V國(guó)際協(xié)會(huì)）官宣數(shù)據(jù)，2022年該架構(gòu)芯片出貨量突破100億顆，這當(dāng)中大半來(lái)自中國(guó)。華為、中興、中國(guó)移動(dòng)、阿里巴巴等各方均在布局。

RISC–V指令集架構(gòu)主要發(fā)明者、SiFive共同創(chuàng)辦人兼首席架構(gòu)師Krste Asanović前段時(shí)間還預(yù)言，到2025年，RISC-V內(nèi)核數(shù)將增至800億顆。

今年8月的2023 RISC-V中國(guó)峰會(huì)上，倪光南院士也為其站臺(tái)。代表企業(yè)賽昉科技總結(jié)并分享了業(yè)界對(duì)RISC-V未來(lái)發(fā)展的展望，即：26年進(jìn)軍汽車(chē)座艙，28年可商用核比肩另一架構(gòu)，29年推出手機(jī)SoC，30年與Arm、X86實(shí)現(xiàn)三分天下。

值得一提的是在峰會(huì)期間，深度數(shù)智向RISC-V國(guó)際協(xié)會(huì)交付第一臺(tái)RISC-V筆記本電腦ROMA（主芯片采用賽昉科技JH-7110處理器）， 便是RISC-V向更多領(lǐng)域擴(kuò)展的里程碑事件。

當(dāng)前，RISC-V已在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域站穩(wěn)腳跟，接下來(lái)的問(wèn)題是：在對(duì)性能要求更高、生態(tài)要求更復(fù)雜的場(chǎng)景， RISC-V應(yīng)用處理器的廣泛應(yīng)用，第一槍在哪打響？

代表企業(yè)賽昉科技給出的答案是：工業(yè)。

不在芯片圈內(nèi)，很多人未必了解賽昉科技（StarFive）。這家公司于2018年成立，專(zhuān)注于以RISC-V創(chuàng)新為客戶創(chuàng)造價(jià)值。成立以來(lái)，陸續(xù)交付了多款自研的RISC-V CPU IP產(chǎn)品——昉·天樞（Dubhe），以及首款量產(chǎn)的RISC-V 應(yīng)用處理器——昉·驚鴻-7110（JH-7110），在RISC-V領(lǐng)域有不俗的技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)品交付能力。

作為RISC-V代表企業(yè)，為什么賽昉第一槍瞄準(zhǔn)工業(yè)？RISC-V產(chǎn)品在工業(yè)領(lǐng)域目前發(fā)展得怎么樣了？前景又如何？對(duì)比X86及Arm，RISC-V底氣何在？

帶著上述問(wèn)題，近日智次方・物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)獨(dú)家專(zhuān)訪賽昉科技資深銷(xiāo)售總監(jiān)周杰，獲得詳盡解答。

國(guó)內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域X86仍占大半

簡(jiǎn)而言之，RISC-V是一類(lèi)芯片架構(gòu)，與之對(duì)應(yīng)的是X86以及同名公司剛剛IPO的Arm架構(gòu)。其中X86背靠Wintel體系深度根植于工業(yè)為代表的傳統(tǒng)行業(yè)，相對(duì)Arm架構(gòu)，則占據(jù)了95%移動(dòng)設(shè)備的芯片。與兩者不同的是，RISC-V采用開(kāi)源模式，大大降低了芯片開(kāi)發(fā)的門(mén)檻，并且RISC-V模塊化、可擴(kuò)展的設(shè)計(jì)給予參與者極大的創(chuàng)新自由度，因而RISC-V在全球范圍內(nèi)得到青睞。

目前，國(guó)內(nèi)的工業(yè)領(lǐng)域芯片中，X86占比超過(guò)50%，對(duì)應(yīng)了大半工業(yè)操作系統(tǒng)是Windows，這是早年Wintel體系捆綁的結(jié)果。工業(yè)平板及顯控一體等設(shè)備中，Arm也在逐漸滲透。

因各類(lèi)工業(yè)場(chǎng)景對(duì)芯片需求量很大，且工業(yè)場(chǎng)景對(duì)芯片制程及性能要求沒(méi)有消費(fèi)級(jí)高，該領(lǐng)域自然成為RISC-V芯片落地的首選。

時(shí)下，RISC-V芯片匹配系統(tǒng)主要是基于Linux的各種發(fā)行版，如Debian、Ubuntu、KylinOS、OpenEular等，安卓系統(tǒng)也在谷歌支持的進(jìn)程中。

作為第一款工業(yè)試水產(chǎn)品，賽昉于2022年底量產(chǎn)了RISC-V應(yīng)用處理器——JH-7110，采28nm工藝，搭載64位四核RISC-V CPU，穩(wěn)定工作頻率達(dá)到1.5GHz，在性能、功耗、功能等方面均有不俗表現(xiàn)。

目前，JH-7110主要應(yīng)用場(chǎng)景有二。

其一是控制室設(shè)備，典型代表是工業(yè)計(jì)算機(jī)。

其二是邊緣側(cè)的網(wǎng)關(guān)、防火墻、控制設(shè)備，以及高性能PLC、多軸伺服、人機(jī)界面、視頻編解碼。

“工作頻率要求在1GHz以上的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景， JH-7110 是目前為數(shù)不多可選的RISC-V架構(gòu)工業(yè)級(jí)芯片。”

周杰略帶自豪地評(píng)價(jià)其公司產(chǎn)品，并解釋道：“JH-7110滿足工業(yè)寬溫要求，實(shí)現(xiàn)最佳的PPA（功耗、性能、面積）平衡，并且提供了工業(yè)場(chǎng)景所需的各種接口。JH-7110滿足工業(yè)規(guī)格，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，能穩(wěn)定給客戶供貨。”

這當(dāng)中，涉及良率、性能達(dá)標(biāo)、是否滿足工業(yè)環(huán)境要求、穩(wěn)定性等等方面，用芯片業(yè)內(nèi)的話說(shuō)，“中間差了一個(gè)太平洋”。

芯片雖好，終歸要落地，方能見(jiàn)真章。對(duì)此周杰披露了相關(guān)進(jìn)展——

賽昉科技的首個(gè)工業(yè)相關(guān)項(xiàng)目是與港華能源、威努特共同合作，落地的工業(yè)防火墻。

這不僅是業(yè)界首款基于RISC-V芯片的工業(yè)防火墻，周杰還補(bǔ)充道，“也是RISC-V芯片在工業(yè)領(lǐng)域的首次落地探索，賽昉科技身處其中做了大量工作”。

一個(gè)工業(yè)防火墻項(xiàng)目背后價(jià)值幾何？

周杰為我們拆解了該項(xiàng)目中，賽昉團(tuán)隊(duì)所做出的努力，具體如下：

首先在硬件方面，由于JH-7110是性能第一款達(dá)到相關(guān)場(chǎng)景要求的產(chǎn)品，各種硬件設(shè)計(jì)定制都需要從0到1完成。硬件完成后，還需符合工業(yè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。這當(dāng)中包括高低溫測(cè)試、靜電/浪涌/脈沖測(cè)試、穩(wěn)定性測(cè)試等…需要團(tuán)隊(duì)一次次走進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試并記錄調(diào)試，以滿足工業(yè)場(chǎng)景需要。

軟件方面，賽昉團(tuán)隊(duì)又需要從0到1構(gòu)建大量中間件，對(duì)于一般場(chǎng)景，芯片原廠只提供SDK和驅(qū)動(dòng)，但由于合作方要求DPDK、Web、數(shù)據(jù)庫(kù)、VPN等方面支持，賽昉需要逐一下場(chǎng)提供種種中間件。

上述繁雜工作意味著賽昉團(tuán)隊(duì)不只在做芯片原廠工作，而是直接將手伸到應(yīng)用去。與之對(duì)應(yīng)，由于發(fā)展多年，Arm中間件完整度高得多，因此無(wú)需下場(chǎng)。

等賽昉團(tuán)隊(duì)完成上述工作，合作方再基于中間件完成上層應(yīng)用，這當(dāng)中，包括白名單、過(guò)濾、自檢測(cè)等功能，從而變成一款產(chǎn)品：TEG5904。

還不算完，等到產(chǎn)品拿到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試再導(dǎo)入量產(chǎn)，又是很長(zhǎng)一段工作，周期達(dá)到半年。

那么上述付出值得么？周杰認(rèn)為，這些工作對(duì)RISC-V在工業(yè)場(chǎng)景的生態(tài)建設(shè)大有裨益。

他說(shuō)，工業(yè)防火墻項(xiàng)目之于外行看似不過(guò)工業(yè)數(shù)字化的一角，實(shí)際上，項(xiàng)目涉及的中間件可復(fù)用性很高。周杰為我們舉例，諸如：web、數(shù)據(jù)庫(kù)、DPPK、Openwrt、場(chǎng)景側(cè)視頻碼流處理等等方面中間件均可復(fù)用。換而言之，看似一次工業(yè)防火墻項(xiàng)目落地，實(shí)則打通一大片RISC-V芯片落地可能性。

此外，由于不同工業(yè)領(lǐng)域的設(shè)備和板卡硬件接近，只是上面跑的應(yīng)用軟件不同，如儲(chǔ)能、電力、軌交均差異不大。賽昉團(tuán)隊(duì)一次付出，所開(kāi)創(chuàng)性價(jià)值隨時(shí)間推移，將會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。

工業(yè)防火墻項(xiàng)目之外，賽昉披露，他們已經(jīng)與飛凌嵌入式、米爾科技等工業(yè)領(lǐng)域領(lǐng)頭的方案商推出工業(yè)核心板方案，布局顯控一體、運(yùn)動(dòng)控制、電機(jī)控制、工業(yè)網(wǎng)關(guān)、電力控制、EMS等領(lǐng)域。

明年工業(yè)收入大幅提升

為更快推廣落地RISC-V產(chǎn)品，他們還有一個(gè)基于JH-7110的開(kāi)發(fā)板產(chǎn)品昉・星光2（VisionFive 2），又構(gòu)建且自行運(yùn)營(yíng)相關(guān)論壇RVspace，發(fā)布源代碼及相關(guān)技術(shù)文章，鼓勵(lì)更多開(kāi)發(fā)者參與軟件生態(tài)構(gòu)建。

此舉暗合了Arm架構(gòu)樹(shù)莓派的生態(tài)拓展方式，也滿足了量小客戶的需求。

對(duì)此，周杰無(wú)奈又略帶自豪地解釋?zhuān)?ldquo;JH-7110的硬件走的比軟件快，我們作為芯片原廠不得不推出開(kāi)發(fā)板產(chǎn)品。產(chǎn)業(yè)和社區(qū)的伙伴有了硬件載體（板卡），才能做更多的移植、開(kāi)發(fā)和優(yōu)化軟件的工作。而這些基于JH-7110的軟件資源，后續(xù)也將回饋和貢獻(xiàn)到整個(gè)RISC-V生態(tài)中去”。

至于未來(lái)規(guī)劃，賽昉將先基于JH-7110不斷在各類(lèi)工業(yè)場(chǎng)景嘗試落地，根據(jù)情況再定制后續(xù)產(chǎn)品線。

面向碎片化的工業(yè)場(chǎng)景，將相似需求融合以規(guī)劃下一代芯片。比如在邊緣端，產(chǎn)品的GPU能力就不再需要，取而代之的，則是性能、實(shí)時(shí)性以及更全的接口，去掉冗余部分可進(jìn)一步降低成本。

“現(xiàn)在工業(yè)收入占比還比較低，等待明年，預(yù)計(jì)會(huì)有大幅提升”，周杰表示。

目前賽昉科技的RISC-V產(chǎn)品在工業(yè)場(chǎng)景才推進(jìn)不到9個(gè)月，在這個(gè)傳統(tǒng)領(lǐng)域，他們要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)仍需一段時(shí)間。

但團(tuán)隊(duì)對(duì)此頗為樂(lè)觀，周杰表示，已在各個(gè)場(chǎng)景開(kāi)啟推廣落地，希望明年上半年開(kāi)始進(jìn)入爬坡。

寫(xiě)在最后

與周杰碰頭，是在上海漕河涇一個(gè)茶館，雖已入秋，空氣里仍彌漫著濕熱。

初次見(jiàn)面，這位芯片老兵一直戴著耳機(jī)開(kāi)會(huì)，專(zhuān)注在具體一件件事情中，沒(méi)有一點(diǎn)架子。結(jié)束采訪后，周杰又接入了新工作，并無(wú)更多寒暄，滿滿當(dāng)當(dāng)日程意味著這一架構(gòu)所代表的領(lǐng)域，正方興未艾，處于生機(jī)勃勃地發(fā)展之中。

盡管誕生已有10余年，RISC-V之于非芯片行業(yè)的大眾仍較陌生，但其潛力，正被越來(lái)越多人看到。這背后不只靠一兩家公司，而是整個(gè)賽道一眾從業(yè)者共同的努力。

賽昉的“昉”，是個(gè)多數(shù)人并不熟悉的漢字，它有兩重意思，其一是起始，其二，是明亮。

冥冥之中，這個(gè)字似乎也暗示了RISC-V架構(gòu)及其產(chǎn)業(yè)的過(guò)去，也預(yù)示了未來(lái)。