如果你問我「免費」且「開放來源」的RISC-V架構應該可以在哪一個國家落地生根?我很確定應該就是中國。

從中國的產業發展史來看,雖然政府過去曾經投資於各種CPU,但中國從未開發出本土CPU。因此,很自然地,中國工程界也將順勢切入RISC-V架構。對吧?

RISC-V基金會
RISC-V基金會

先別急著下定論。正如Rick Merritt在矽谷的報導,中國確實有很多「買家」對於RISC-V核心感興趣。但是,當我在上海試著尋找想利用RISC-V指令集的「開發商」時,結果卻令人大失所望。

理論上,RISC-V架構應該可以為中國工程師提供亟需的公平競爭環境。但現實情況是,中國和RISC-V似乎並不相容——至少目前還是如此。原因如下:

首先,大多數的中國晶片供應商已經在Arm上投入了大量資金,並因此獲益匪淺。如今想要擺脫與Arm的關係並不容易。

這是因為Arm架構已經建立了完善的生態系統以及為Android智慧型手機提供了首選處理核心,設計和開發Android手機晶片的本地公司為什麼還會想轉向其他架構?

其次,RISC-V也不是完全免費的核心。當然,RISC-V架構提供免費的開放來源源指令集(ISA)。但這並不表示如果一家中國公司可以從RISC-V基金會取得大量的「免費核心」。

第三,開發CPU需要幾種專業的設計專業知識。這些專業包括電子邏輯、編譯器和作業系統。中國設計師需要具備現代化、高品質通用電腦指令集的第一手經驗。

第四,RISC-V目標在於建立一個統一的社群。從許多社群計劃來看,亞洲工程師通常往往更渴望從社群中「接受」而不是「貢獻」。正如芯原科技(VeriSilicon)執行長戴偉民所說的,「中國工程師並不習慣『上傳』其想法。他們應該從這方面開始學習。」

第五,中國善於製造「分裂」。一次又一次,當某一種標準在世界上的其他地方建立後,熱切希望打造中國自有標準的中國公司,也會著手建立一種具有中國風味的變化版「標準」。儘管因此而「衍生」的中國標準很少獲得其他地方的使用,但要讓每個人都同意擁有統一基礎的價值仍難以突破中國特殊主義(exceptionalism)的長城。

戴偉民舉了一個例子。他說最近在中國有人在推動一個名為‘RISC-F’的團體,當然這可不是‘RISC-V’。他說自己忍不住開口問問:「你在開玩笑嗎?」他說,有些中國人顯然認為,如果是「開放且免費的」,那麼他們當然可以自由地做任何想做的事情。但這又錯了。

RISC-V:AI和IoT的匯流

在此背景下,一個名為「中國RISC-V產業聯盟」(CRVIC)的新產業組織於2018年9月正式啟動,並於上個月舉行了首次會議。以戴偉民為主導的這個產業組織目前大約有60家成員公司。戴偉民說,CRVIC的任務十分明確。「我們的重點是推動RISC-V在中國的商用化。」

該產業聯盟期望追蹤和分享RISC-V在中國的各種舉措進展——包括推出商用RISC-V產品、單位數量以及大學開始教授RISC-V的課程等。戴偉民說:「我們也希望提供相容於RISC-V的服務。」

由於全球市場在物聯網(IoT)和人工智慧(AI)的影響下持續分化,戴偉民看好RISC-V架構於此關鍵時刻崛起的重要性。一方面,IoT市場越來越零散。另一方面,AI需要異質系統。許多專家都認為,傳統的運算架構越來越難以在各種特定領域AI應用中有效地處理資料。

戴偉民說:「我並不是說Arm或X86正逐漸消失,而是將會與RISC-V架構共存。」

但隨著眾多的IoT變化增加,推廣RISC-V背後的想法是,較小的系統公司可以從新的處理核心中受益,而無需向Arm支付嚴格的授權費用。同樣地,戴偉民解釋說,對於AI應用,硬體可以使用從GPU、DSP和FPGA到AI硬體加速器等各種方法。

20181119_RISCV_NT02P1 物聯網裝置的全球嵌入式CPU市場(來源:Gartner)

中國不止一家產業聯盟

除了9月誕生的CRVIC,位於北京的中國科學院計算技術研究所(ICT)上週在浙江烏鎮召開世界網際網路大會,並成立了「中國開放指令生態系統(RISC-V)聯盟」。

ICT成立中國開放指令生態系統(RISC-V)聯盟
ICT成立中國開放指令生態系統(RISC-V)聯盟

由於ICT是CRVIC的成員之一,因此,新成立的這個聯盟與CRVIC究竟有何不同目前仍不清楚。有鑑於ICT與中國政府之間的關係密切,該組織似乎更專注於將RISC-V用於國防、衛星和其他政府主導的相關應用,以及因應北京的目的客製RISC-V架構。戴偉民對此抱持懷疑態度,他不明白「如果他們真的推動相容於RISC-V的指令集,為什麼在該聯盟官方名稱後還要特別以括號標注RISC-V?」

與此同時,RISC-V基金會宣佈任命半導體產業資深人士方之熙(Jesse Zhixi Fang)為RISC-V基金會新成立的中國顧問委員會主席。方之熙可望成為美國RISC-V基金會與中國顧問委員會之間的聯絡人。

中國自家的RISC-V晶片?

雖然中國投入晶片開發不久,才剛剛在RISC-V市場上嶄露頭角,但中國已經有幾家知名公司在此領域崛起了。

包括杭州中天微系統(C-Sky)、北京君正集成電路公司(Ingenic Semiconductor)、致象爾微電子(Tangram Technologies)、華米科技(Huami)和芯來科技(Nuclei System Technology)。

20181119_RISCV_NT02P2 中國RISC-V聯盟成員——部份名單(來源:VeriSilicon)

中天微系統已在今年被阿里巴巴(Alibaba)收購了,最近並更名為「平頭哥半導體」(Honey Badger),該公司將在打造阿里巴巴半導體集團上發揮重要作用。

平頭哥半導體總部位於杭州,是一家致力於32位元高性能和低功耗嵌入式CPU的IC設計公司。

總部位於北京的君正集成電路公司成立於2005年,採用MIPS32架構設計超低功耗、高性能的XBurst CPU。

今年9月,小米支持的華米科技推出了黃山1號(Huangshan No. 1)——號稱全球首款支援AI的穿戴裝置晶片組。華米科技正是使用RISC-V指令集開發這款晶片。

致象爾微電子專注於開發智慧、高性能、低功耗和安全/隱私的IoT晶片。該公司的產品採用異質多核心架構,在嚴苛的功率限制下為各種邊緣運算應用實現高能效,包括高傳真語音辨識與指紋辨識等應用。

芯來科技雖然是一家新創公司,但卻是中國最積極投入RISC-V的業者之一。據戴偉民介紹,該公司創辦人,同時也是第一本RISC-V中文書的作者——胡振波,開發了中國第一款開放來源的RISC-V核心——Hummingbird E203。此外,該公司還發佈了用於IoT應用的N200系列超低功耗RISC-V核心IP。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Why RISC-V Lags in China,by Junko Yoshida)