Android是Google開發的操作系統,支持多種指令集架構 (ISA),包括Arm和x86,多數使用Android的設備都采用Arm架構芯片組。新興RISC-V架構是免費開放指令集架構,任何人都可用它設計芯片,且無需支付任何許可費或專利費。Google最近在RISC-V高峰會主題演講時,宣布支持RISC-V架構。
現在RISC-V視為中國擺脫依賴西方的方法,很大程度是RISC-V International在瑞士注冊成立,可當美國和中國的中立方,成為對設計芯片公司有吸引力的選擇。中國阿里巴巴就是RISC-V最大支持者,工程師兩年前開始將Android 10移植到RISC-V架構。
值得密切關注RISC-V幾個月內發展。可能需要時間才能在市場看到有RISC-V芯片組的旗艦設備,但Google為RISC-V架構打開大門,愿意嘗試的企業可能越來越多。
在與Arm的“專利戰”爆發后,高通對RISC-V的布局更加積極。高通產品管理總監Manju Varma表示,高通已經基于RISC-V打造了許多產品,截至2022年底,采用RISC-V架構的高通芯片出貨量已經超過6.5億顆。目前,高通的PC、移動設備、可穿戴設備、聯網汽車以及AR/VR頭顯的SoC中都使用了RISC-V微控制器。據市場調研公司Semico Research預測,到2027年,市場上將有250億個基于RISC-V的AI SoC,預計同年收入達到2910億美元。
RISC-V于2017年進入中國產業界,賽昉科技是第一批投身RISC-V發展的國內企業,對RISC-V理解頗深。
從架構復雜程度看,RISC-V本身非常簡單,基礎指令集則只有40多條,加上其他的模塊化擴展指令總共幾十條指令,其規范文檔僅有145頁,而“特權架構文檔”的篇幅也僅為91頁。ARM由于是一種封閉的指令集架構,所有廠商在采用ARM IP核心后,不能基于原有設計自行更改芯片,企業只能調整自身需求來迎合ARM核心。經過多年的發展,ARM指令集變得極其復雜和繁瑣,相應的架構文檔有上千頁。這也變相導致了ARM處理器的研發門檻要遠高于RISC-V。
從定制化方面看,RISC-V沒有針對任何功能、架構或目標進行過度優化,因此它能適用于幾乎所有計算場景。ARM針對智能手機的優化程度要高于對筆記本電腦、臺式機和服務器的優化程度。正因如此,ARM芯片在移動端領域有著無可撼動的統治力。
“截至2022年末,我國大約有50款不同型號的國產RISC-V芯片量產,應用場景集中在MCU、電源管理、無線連接、存儲控制、物聯網等中低端場景。”賽昉科技資深銷售總監周杰對《中國電子報》記者表示,我國的RISC-V技術落地已度過了初級階段。但需要看到的是,RISC-V在國內產業化和商業化之路上,仍面臨兩大“攔路虎”。
與大多數指令集相比,RISC-V指令集可以自由地用于任何目的,允許任何人設計、制造和銷售RISC-V芯片和軟件。雖然這不是第一個開源指令集,但它具有重要意義,因為其設計使其適用于現代計算設備(如倉庫規模云計算機、高端移動電話和微小嵌入式系統)。設計者考慮到了這些用途中的性能與功率效率。該指令集還具有眾多支持的軟件,這解決了新指令集通常的弱點。
在處理器領域,主流的架構為x86與ARM架構。x86與ARM架構的發展的過程也伴隨了現代處理器架構技術的不斷發展成熟,但作為商用的架構,為了能夠保持架構的向后兼容性,其不得不保留許多過時的定義,導致其指令數目多,指令冗余嚴重,文檔數量龐大,所以要在這些架構上開發新的操作系統或者直接開發應用門檻很高。而RISC-V架構則能完全拋棄包袱,借助計算機體系結構經過多年的發展已經成為比較成熟的技術的優勢,從輕上路。RISC-V基礎指令集則只有40多條,加上其他的模塊化擴展指令總共幾十條指令。 RISC-V的規范文檔僅有145頁,而“特權架構文檔”的篇幅也僅為91頁。
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