聯發科轉投資的晶心,為何大力擁抱開源架構RISC-V?

2019.03.08 by
翁書婷
RISC-V聯盟
晶心是台灣第一家成功商業化的處理器矽智財授權公司,在國發基金出脫持股後,轉投資晶心的聯發科成為最大股東,由於蔡明介也是晶心科技董事長,因此晶心的在RISC-V的發展動向非常受關注。

台灣RISC-V聯盟於7日舉辦啟動儀式,包括力晶、智成、神盾、晶心、聯發科、瑞相、力積電、力旺、嵌譯等發起企業都是核心成員。

其中晶心是台灣第一家成功商業化的處理器矽智財授權公司,轉投資晶心的聯發科是最大股東,蔡明介也是晶心科技董事長,因此晶心的RISC-V發展動向非常受關注。

不過RISC-V生態系尚未成熟,在伺服器CPU還是lntel x86,而行動通訊裝置等嵌入式CPU則是ARM江山之際,晶心選擇提前布局,大力擁抱還不成熟的RISC-V為的是什麼?

RISC-V是什麼?

RISC-V指令集特點
上海芯原微

RISC是精簡指令集(Reduced Instruction Set Copmuting)的縮寫,源起1980年代,是中央處理器的一種設計架構,將電腦運算指令數量減少,讓CPU架構在設計上能更為簡化。代表第五代的RISC-V(讀音Five), 2010年起源加州大學柏克萊分校。

2015年柏克萊分校與各家企業合組成立RISC-V基金會,作為RISC-V開放架構定義、管理以及推廣的非營利性組織機構。目前全球已經有包括NVIDIA、IBM、恩智浦、Google、Micron、聯發科等200家以上的廠商加入RISC-V聯盟。

RISC-V的特性為,「開源免費、可模組化與指令數簡潔」,被視為Intel x86架構與ARM架構之外的其他選擇。

技術面:適用於AIoT的碎裂化裝置時代

「RISC-V開放架構可以讓IC設計業者依照需要,增加特用指令集,進而針對消費電子、通訊與物聯網、電腦運算與儲存、工業應用與影像監控等領域,推出具備端運算或AI運算能力的嵌入式CPU。」晶心總經理林志明強調。

另外在記憶體晶片當中,透過RISC-V開放架構導入,可以在記憶體晶片系統當中,整合RISC-V核心,「如此一來,就能夠直接在記憶體晶片當中進行資料處理與運算,也就是Computing In Memory的運算方式,進而達到加大記憶體傳輸頻寬且降低耗電,適合大量資料運算與低耗電物聯網環境使用。」力晶副總經理陳冠州表示。

以RISC-V架構打造的晶片原型。
Flickr CC by D Coetzee

中美貿易戰,中國另闢蹊徑擁抱RISC-V

從技術層面來看,RISC-V在AIoT時代掌握不少優勢。不過對於RISC-V的普及化來說,政治角力推動力可能更大。

最值得關注的發展場域是中國。中美貿易戰壓力下,中國半導體業者急欲發展「中國芯」,但最上層的矽智財IP受制於美國Intel X86與軟銀旗下ARM架構,風險不小。

免費開源的RISC-V成為近日中國廠商嘗試採用的指令集,如華米推出的黃山一號與中天微系統架構處理器CK902。

中國第三大IC設計業者,上海芯原微董事長戴偉明就指出,「不管是取得X86與ARM架構的IP授權或是架構授權,中國廠商都沒有擁有IP自主權,沒有IP自主權也就無法談創新,RISC-V是中國能夠自主可控的好機會。」

台灣晶心科已經布局RISC-V超過五年,但林志明坦言,「推了RISC-V一段時間,還不是很普及。」但不普及這三個字,給了晶心一個發展的好機會。因為RISC-V不僅在台灣半導體業不普及,在中國也不普及,「RISC-V在中國發展落後,甚至比印度還要慢。台灣在RISC-V走在中國前面,其中晶心科技就是一個典範。」戴偉民指出。

晶心已經推出GNU工具鏈與LLVM編譯軟體等產品,而且晶心的RISC-V相關IP在全球已經累積20個授權客戶,其中AI與IoT以及儲存業務是主流應用。

因此RISC-V成為中國與台灣合作的好機會。在這次的研討會戴偉民即以「海峽兩岸電子產業的歷史機遇」為題,強調兩岸的合作優勢。而在接受台灣媒體採訪時,戴偉民更強調,「美中貿易摩擦將是長期戰,但不能改變一個事實,就是中國是全球最大的市場,且也將是未來人工智慧與物聯網最大的市場。」

由此來看,中美貿易戰對晶心來說,將以中國龐大市場為銷售核心,發展RISC-V的好契機。去年中國高雲半導體即宣布採用晶心RISC-V IP。

搶進嵌入式CPU市場,RISC-V市占率將超越85%

力晶集團創辦人黃崇仁指出,「台廠的優勢就在於設計製造速度快,若能在技術上也頂尖,將能推升競爭力。RISC-V的開源性質,剛好可以彌補台廠在軟體與系統架構技術弱點,也不用再受制於Intel X86與ARM架構。」

不過RISC-V生態系統尚未成熟,廠商又已經投入龐大資源在X86與ARM架構上,轉換不易,加上開放指令集生態系帶來的新遊戲規則台廠也不熟悉,RISC-V要能和X86與ARM抗衡挑戰不小。

但晶心對於RISC-V未來發展仍然看好,林志明雖然沒有給出時間表,但樂觀看待,「在未來嵌入式CPU領域中能有85%以上市占率,剩下的才是ARM等業者。」

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