芯来科技彭剑英:打造全栈CPU IP,助力RISC-V“中国芯”生态成长

家衡 4周前 (11-14)

这家“接地气”的初创企业正以自己的方式为国内半导体行业发展提供一份力量。

芯来科技彭剑英:打造全栈CPU IP,

图 | 芯来科技CEO 彭剑英

当下的芯片行业,英特尔的x86架构与ARM的Arm架构各立山头。前者早已在通用处理器市场称霸多年,后者随着移动互联网大潮崛起,成为当下移动端最主流的处理器架构。

两大成熟可靠的架构带来了性能出色的产品,但同时存在不少问题。例如,英特尔与ARM设置的价格昂贵且条件苛刻的授权模式,“实力劝退”了一众芯片创业者。

凭借两大架构近乎垄断的统治地位,手握处理器架构定义大权的巨头们赢者通吃,强者恒强。而对于其他芯片从业者们来说,要么使用已形成生态的架构开发,要么另辟新路自研架构并自建软件生态,或是寻找一款可靠且生态足够繁荣的开放架构。

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也正是伴随着处理器领域的开放架构趋势,RISC-V呼之欲出。这款诞生于2010年的全新指令集,在数年后应用生态迅速成长,并且得到多位业内大佬的力挺。

在国内,RISC-V生态的发展势头更是迅猛,相关公司如雨后春笋般出现,既有芯来科技这样的创业公司,有阿里平头哥、华为这样的大厂团队,也有中科院这样的“国家队”。

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RISC-V,是否是国产芯片突破的钥匙?

芯来科技CEO彭剑英女士看来:“RISC-V是特定历史潮流下的产物,它的出现带来开放架构下,国产自主CPU IP的发展机遇。”

手握芯片架构“新秀”RISC-V,芯来科技打造全栈CPU IP

如今,业内已经达成了一个共识:RISC-V的出现带来了一种全新的处理器生态开发模式和与之相匹配的新商业模式

正如开头所说,基于英特尔与ARM的授权模式,企业想要选择一款芯片,就必须与这两家公司搭建的软硬件生态高度绑定,包括芯片产品、底层指令集,甚至下游的应用软件,一旦选择,难以回头。此外,两大架构在难度和价格方面层层限制,让小型公司在处理器创新领域很难入手。

以Arm架构为例,在技术授权模式下,客户会根据需求选择处理器内核方案,并支付许可费。这笔费用可能会达到上百万美金,芯片投产以后再按照芯片出货量缴纳授权费。

对于大型公司来说,动辄数百万美金的费用尚且在实力允许范围内;但对于创业型公司而言,长期的烧钱势必会牵制其前进的脚步

有趣的是,推出RISC-V的加州大学伯克利分校研究团队,正是在对Arm、x86等主流架构的指令集进行研究以后,受制于授权费等种种限制,最终索性组建了一个临时小组,从零开始设计了一套全新的指令集。此后,基于BSD License开源协议,将这套指令集开放,这就诞生了RISC-V的第一版

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图 | RISC-V技术创始人、RISC-V基金会主席 Krste Asanovic教授

彭剑英告诉镁客网,企业在使用RISC-V时,实际上是围绕着标准的指令集,进行微架构模块化设计和搭建。“就如同搭建积木一样,不断往上叠加。”彭剑英用一个生动的例子解释道。

在指令集的基础上,芯来科技推出一整套CPU IP解决方案,而客户再根据芯来科技的CPU IP基础产品,扩展专用计算模块,搭配出最合适的专用处理器方案。

目前,芯来科技的CPU IP产品包括200系列、300系列、600系列以及900系列通用CPU IP,每个系列针对不同的应用场景,又分为N级别、NX级别以及UX级别。其中,目前性能最出色的UX900多核系列已经可以媲美ARM CortexA53、A55等内核,在AIoT边缘计算、数据中心、网络设备和基带通信等领域都有出色的表现。与此同时,芯来科技还提供车规级、安全等多种专用处理器,用以应对不同客户的需求。

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图 | 芯来科技RISC-V CPU IP解决方案

据彭剑英介绍,目前芯来科技的合作客户已经多达上百家,其中已有过半的企业进行流片并获得成功,这其中不乏中国移动、兆易创新等知名企业,足以看出业内对于芯来RISC-V CPU IP产品的信任。

新架构生态建设,仍需完善

无需高昂的授权费,也没有复杂的授权流程,RISC-V看似完美避开了x86和Arm两大架构的缺点,但现实中并非想象得那么简单。

回顾RISC-V发展的这十年来,即便无数专家验证了RISC-V的先进性,同时也展现其出色的成本控制能力,但并不是任何厂家都急于转向这个新架构。

RISC-V其实只是一个‘行业标准’,RISC-V基金会只是开源了指令集(ISA),而一个RISC-V CPU产品的实现,特别是微架构的设计,还要是需要CPU IP厂商长期的打磨。”彭剑英解释道。

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因此,RISC-V更多是突出了开放的特性,标准化的特性,而不是开源(open source),将RISC-V等价于开源这样的误解导致很多人忽视了生态建设的艰难——对于已经有成熟产品的芯片企业来说,在原有体系下,想推行新的架构,无论是内部阻力亦或是外部压力,都无比巨大

但对于芯来科技这样的创业公司,甚至近乎空白的国产芯片产业而言,RISC-V的开放属性,无疑是提供了一块最好的“生态培养土壤”。

彭剑英告诉镁客网:“芯来科技目前立足于CPU IP领域,并且开始与下游合作伙伴一起完善整个RISC-V生态。”其中,芯来科技负责提供完备的CPU IP及周边配套IP库,帮助芯片厂商更好地适配软件生态,同时,软件生态的发展也会反过来帮助芯来科技完善CPU IP产品方案的一体化输出。

“作为上游的CPU IP供应商,我们有更多的机会接触到芯片厂商和应用厂商的需求,紧密贴合市场动态,从而推出一些更加本土化的商业方案。”彭剑英说道:“另一方面,芯来科技也不断推进产学研生态的共建,推出RISC-V学习和开发套件,提供给学校进行教学、研发以及竞赛任务。”

或许正是这样“接地气”的合作模式,让芯来科技在业内积攒了非常好的口碑,也让公司在短短数年内实现了基于RISC-V的全栈CPU IP开发能力。

当然,这些成绩还离不开芯来科技出色的人才储备。据了解,芯来科技目前共有130人左右的工程师团队,既来自新思、英特尔等海外企业,也来自国内老牌的海思、展讯等有开发经验的研发团队。这些工程师的宝贵研发经历,让芯来科技可以快速且有效地解决客户们的需求。

脚踏实地,巩固市场

无论从市场规模、用户数量,还是从技术积累来看,芯来科技已经成长为国内RISC-V生态的领跑企业。

但在对彭剑英的整个采访流程中,记者还是能感觉到她的谦逊与低调——这是来自创业者对行业的敬畏,也包含了对行业未来发展的期待

换个角度来看,虽然RISC-V的出现给国产自主CPU IP带来了新的曙光,但想要打破海外传统巨头的产品壁垒,依然遥远。更何况在高性能CPU领域,国产RISC-V厂商们还没有拿出足够颠覆行业的产品,x86与Arm将在很长时间里维持高性能CPU的垄断地位。

回到前文提到的话题,RISC-V虽有多位业内大佬的力挺,并且得到英伟达、华为等大厂的投资,甚至连x86架构的控制者英特尔都亲自投资RISC-V处理器IP厂商SiFive,但这些动作始终是大厂们为了应对芯片市场的“Plan B”。至于真正投入高性能RISC-V产品的企业来说,目前在高性能领域尤其是C端市场,还很难具备大的市场占有率。

只有未来出现真正的爆款产品,才能真正实现RISC-V的“一鸣惊人”

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图 | SiFive投资者

这些行业背景,对于彭剑英和芯来科技而言,都是挑战:“目前RISC-V业内也有不少厂商高举高打投入高性能产品,但作为创业公司,我们还是踏踏实实从嵌入式领域开始巩固市场为主,关注热点市场动向,有节奏的推出更高性能产品。”

好消息是,在AloT领域以及智能汽车领域,专用处理器的需求恰好将RISC-V的“灵活”特性完美展现出来,芯来科技也将目光看向了车规级CPU IP。

伴随着国产智能汽车产业的火热,国产RISC-V厂商也迎来新的机遇。

结语

就在近日,ARM似乎要考虑大幅调整自己的经营方式。在高通反诉ARM的文件中,提到了后者正在酝酿“在2024年后不再给半导体公司颁发完整的IP授权,而是直接给OEM(原始设备制造商)厂商”的计划。

如此“撕破脸”的行为,侧面反应了半导体行业的残酷竞争,也凸显拥有自主CPU架构的重要性。

作为国内首批投身RISC-V的企业之一,芯来科技的快速成长有目共睹,这家“接地气”的初创企业正以自己的方式为国内半导体行业发展提供一份力量。

与此同时,开源开放的RISC-V在中国的大地上大放光彩,我们也需要更多类似芯来科技的企业,共同推动国产半导体行业前景。

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