聯發科轉投資的晶心,為何大力擁抱開源架構RISC-V?
聯發科轉投資的晶心,為何大力擁抱開源架構RISC-V?
2019.03.08 | 物聯網

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?

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RISC-V指令集特點
圖/ 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。

RISC-V.jpg
以RISC-V架構打造的晶片原型。
圖/ 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。」

關鍵字: #聯發科
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科技創新守護海洋!犀牛盾以循環創新思維破解塑膠危機、賦能永續未來
科技創新守護海洋!犀牛盾以循環創新思維破解塑膠危機、賦能永續未來

全球每年約生產4億噸塑膠垃圾,只有不到10%有被回收,其中約有1100萬至1400萬噸最終流入海洋。在十分有限的回收量中,約 8 成來自相對單純、流程完整的寶特瓶回收;反觀,同樣是高頻消費品的手機配件,回收率卻不到 1%。這個現象,對長期從事材料研究的犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫來說,是他反思事業選擇的開端,也是突破的轉捩點。

「手機殼產業其實是塑膠產業的縮影!」他在2025 亞馬遜港都創新日的專題演講上直言。手機殼本質上類似一種快時尚商品,每年有超過十億個手機殼被製造,但產業並未建立材料規範,多數產品混用多種複合塑膠、填料與添加物,既難拆解、也沒有回收機制。結果是,一個重量相當於超過二十個塑膠袋的手機殼,在生命周期終點只能被視為垃圾。

王靖夫指出,連結構複雜的資訊科技產品,回收率都能達 45%,但手機殼明明是最簡單、最應該回收的產品,為什麼無法有效回收?這個命題讓他意識到,與其只做手機殼,不如正面處理塑膠問題本身,從材料設計、製程到後端回收再生,開創循環之道。

犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫於2025 亞馬遜港都創新日分享犀牛盾如何回應塑膠挑戰、開創循環模式。
犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫於2025 亞馬遜港都創新日分享犀牛盾如何回應塑膠挑戰、開創循環模式。
圖/ Amazon Web Services 提供

以材料工程打造手機殼的循環力

若塑膠要進入循環體系,前提是「材料必須足夠單純」。王靖夫很快意識到,問題不在回收端,關鍵在最開始的設計端。多數手機殼由多款不同塑膠、橡膠件甚至金屬等複合材料組成,無法被經濟化拆解,也難以透過現有流程再製。為此,犀牛盾在2017年起重新整理產品線,希望借鑑寶特瓶成功循環的經驗,擬定出手機殼應有的設計框架。

新框架以「單 1 材料、0 廢棄、100% 循環設計」為核心,犀牛盾從材料工程出發,建立一套循環路徑,包括:回收再生、溯源管控、材料配方、結構設計、循環製程、減速包裝與逆物流鏈等,使產品從生產到回收的每一階段,皆與核心精神環環相扣。

王靖夫表示,努力也終於有了成果。今年,第一批以回收手機殼再製的新產品已正式投入生產,犀牛盾 CircularNext 回收再生手機殼以舊殼打碎、造粒後再製成型;且經內部測試顯示,材料還可反覆再生六次以上仍維持耐用強度,產品生命週期大大突破「一次性」。

另外,今年犀牛盾也推出的新一代的氣墊結構手機殼 AirX,同樣遵守單一材料規範,透過結構設計打造兼具韌性、耐用、便於回收的產品。由此可見,產品要做到高機能與循環利用,並不一定矛盾。

犀牛盾從材料學出發,實現全線手機殼產品皆採「單 1 材料」與模組化設計,大幅提升回收循環再生效率。
犀牛盾從材料學出發,實現全線手機殼產品皆採「單 1 材料」與模組化設計,大幅提升回收循環再生效率。
圖/ 犀牛盾

海上掃地機器人將出海試營運

在實現可循環材料的技術後,王靖夫很快意識到另一項挑戰其實更在上游——若塑膠源源不斷流入環境,再強的循環體系也只是疲於追趕。因此,三年前,犀牛盾再提出一個更艱鉅的任務:「能不能做到塑膠負排放?」也就是讓公司不僅不再製造新的塑膠,還能把已散落在環境中的塑膠撿回來、重新變成可用原料。

這個想法也促成犀牛盾啟動「淨海計畫」。身為材料學博士,王靖夫將塑膠問題拆為三類:已經流落環境、難以回收的「考古塑膠(Legacy Plastic)」;仍在使用、若無管理便會成為下一批廢棄物的「現在塑膠(Modern Plastic)」;以及未來希望能在自然環境中真正分解的「未來塑膠(Future Plastic)」。若要走向負排放,就必須對三個路徑同時提出技術與管理解方。

其中最棘手的是考古塑膠,尤其是海洋垃圾。傳統淨灘方式高度仰賴人力,成本極高,且難以形成可規模化的商業模式,因此無法提供可持續的海廢來源作為製造原料。為突破這項瓶頸,犀牛盾決定自己「下海」撿垃圾,發展PoC(概念驗證)項目,打造以 AI 作為核心的淨海系統。

王靖夫形容,就像是一台「海上的掃地機器人」。結合巡海無人機進行影像辨識、太陽能驅動的母船作為能源與運算平台,再由輕量子船前往定位點進行海廢收集:目的就是提升撿拾效率,同時也累積資料,為未來的規模化建立雛形。

從海洋到河川,探索更多可能

淨海計畫的下一步,不只是把「海上的掃地機器人」做出來,王靖夫說:「目標是在全球各地複製擴張規模化、讓撿起的回收塑膠真正的再生利用。」也就是說,海上平台終究要從單點示範,走向可標準化、在不同海域與國家部署的技術模組,持續穩定地把海廢帶回經濟體。

犀牛盾CircularBlue™海洋廢棄物過濾平台初號機將出海試營運,盼解決沿岸海洋廢棄物問題。
犀牛盾CircularBlue™海洋廢棄物過濾平台初號機將出海試營運,盼解決沿岸海洋廢棄物問題。
圖/ 犀牛盾

他進一步指出,「其實這套系統不限於海洋,也可以在河川上。畢竟很多海洋垃圾是從河流來的。」未來若能推進到河川與港灣,將塑膠在進海之前就攔截下來,不僅有助於減少海洋污染,回收後的材料也更乾淨、更適合再生,步步朝向終極願景——隨著時間推進,海中垃圾愈來愈少,被撿起、回收後再生的塑膠會越來越多。

「我們已經證明兩件事的可行性:一端是產品的循環設計,一端是 AI 賦能海廢清理的可能性。」王靖夫笑說,塑膠管理命題不只為自己和公司找到新的長期目標,也讓他順利度過中年危機。「選擇改變,留給下一代更好的未來。」他相信,即便是一家做手機殼的公司,也能創造超乎想像的正向改變。

AWS 2025 亞馬遜港都創新日,集結產業先行者分享創新經驗。
AWS 2025 亞馬遜港都創新日,集結產業先行者分享創新經驗。
圖/ Amazon Web Services 提供

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