芯來(lái)科技彭劍英：打造全棧CPU IP，助力RISC-V“中國芯”生態(tài)成長(cháng)

這家“接地氣”的初創(chuàng )企業(yè)正以自己的方式為國內半導體行業(yè)發(fā)展提供一份力量。

圖 | 芯來(lái)科技CEO 彭劍英

當下的芯片行業(yè)，英特爾的x86架構與ARM的Arm架構各立山頭。前者早已在通用處理器市場(chǎng)稱(chēng)霸多年，后者隨著(zhù)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大潮崛起，成為當下移動(dòng)端最主流的處理器架構。

兩大成熟可靠的架構帶來(lái)了性能出色的產(chǎn)品，但同時(shí)存在不少問(wèn)題。例如，英特爾與ARM設置的價(jià)格昂貴且條件苛刻的授權模式，“實(shí)力勸退”了一眾芯片創(chuàng )業(yè)者。

憑借兩大架構近乎壟斷的統治地位，手握處理器架構定義大權的巨頭們贏(yíng)者通吃，強者恒強。而對于其他芯片從業(yè)者們來(lái)說(shuō)，要么使用已形成生態(tài)的架構開(kāi)發(fā)，要么另辟新路自研架構并自建軟件生態(tài)，或是尋找一款可靠且生態(tài)足夠繁榮的開(kāi)放架構。

也正是伴隨著(zhù)處理器領(lǐng)域的開(kāi)放架構趨勢，RISC-V呼之欲出。這款誕生于2010年的全新指令集，在數年后應用生態(tài)迅速成長(cháng)，并且得到多位業(yè)內大佬的力挺。

在國內，RISC-V生態(tài)的發(fā)展勢頭更是迅猛，相關(guān)公司如雨后春筍般出現，既有芯來(lái)科技這樣的創(chuàng )業(yè)公司，有阿里平頭哥、華為這樣的大廠(chǎng)團隊，也有中科院這樣的“國家隊”。

RISC-V，是否是國產(chǎn)芯片突破的鑰匙？

在芯來(lái)科技CEO彭劍英女士看來(lái)：“RISC-V是特定歷史潮流下的產(chǎn)物，它的出現帶來(lái)開(kāi)放架構下，國產(chǎn)自主CPU IP的發(fā)展機遇。”

手握芯片架構“新秀”RISC-V，芯來(lái)科技打造全棧CPU IP

如今，業(yè)內已經(jīng)達成了一個(gè)共識：RISC-V的出現帶來(lái)了一種全新的處理器生態(tài)開(kāi)發(fā)模式和與之相匹配的新商業(yè)模式。

正如開(kāi)頭所說(shuō)，基于英特爾與ARM的授權模式，企業(yè)想要選擇一款芯片，就必須與這兩家公司搭建的軟硬件生態(tài)高度綁定，包括芯片產(chǎn)品、底層指令集，甚至下游的應用軟件，一旦選擇，難以回頭。此外，兩大架構在難度和價(jià)格方面層層限制，讓小型公司在處理器創(chuàng )新領(lǐng)域很難入手。

以Arm架構為例，在技術(shù)授權模式下，客戶(hù)會(huì )根據需求選擇處理器內核方案，并支付許可費。這筆費用可能會(huì )達到上百萬(wàn)美金，芯片投產(chǎn)以后再按照芯片出貨量繳納授權費。

對于大型公司來(lái)說(shuō)，動(dòng)輒數百萬(wàn)美金的費用尚且在實(shí)力允許范圍內；但對于創(chuàng )業(yè)型公司而言，長(cháng)期的燒錢(qián)勢必會(huì )牽制其前進(jìn)的腳步。

有趣的是，推出RISC-V的加州大學(xué)伯克利分校研究團隊，正是在對Arm、x86等主流架構的指令集進(jìn)行研究以后，受制于授權費等種種限制，最終索性組建了一個(gè)臨時(shí)小組，從零開(kāi)始設計了一套全新的指令集。此后，基于BSD License開(kāi)源協(xié)議，將這套指令集開(kāi)放，這就誕生了RISC-V的第一版。

圖 | RISC-V技術(shù)創(chuàng )始人、RISC-V基金會(huì )主席 Krste Asanovic教授

彭劍英告訴鎂客網(wǎng)，企業(yè)在使用RISC-V時(shí)，實(shí)際上是圍繞著(zhù)標準的指令集，進(jìn)行微架構模塊化設計和搭建。“就如同搭建積木一樣，不斷往上疊加。”彭劍英用一個(gè)生動(dòng)的例子解釋道。

在指令集的基礎上，芯來(lái)科技推出一整套CPU IP解決方案，而客戶(hù)再根據芯來(lái)科技的CPU IP基礎產(chǎn)品，擴展專(zhuān)用計算模塊，搭配出最合適的專(zhuān)用處理器方案。

目前，芯來(lái)科技的CPU IP產(chǎn)品包括200系列、300系列、600系列以及900系列通用CPU IP，每個(gè)系列針對不同的應用場(chǎng)景，又分為N級別、NX級別以及UX級別。其中，目前性能最出色的UX900多核系列已經(jīng)可以媲美ARM CortexA53、A55等內核，在A(yíng)IoT邊緣計算、數據中心、網(wǎng)絡(luò )設備和基帶通信等領(lǐng)域都有出色的表現。與此同時(shí)，芯來(lái)科技還提供車(chē)規級、安全等多種專(zhuān)用處理器，用以應對不同客戶(hù)的需求。

圖 | 芯來(lái)科技RISC-V CPU IP解決方案

據彭劍英介紹，目前芯來(lái)科技的合作客戶(hù)已經(jīng)多達上百家，其中已有過(guò)半的企業(yè)進(jìn)行流片并獲得成功，這其中不乏中國移動(dòng)、兆易創(chuàng )新等知名企業(yè)，足以看出業(yè)內對于芯來(lái)RISC-V CPU IP產(chǎn)品的信任。

新架構生態(tài)建設，仍需完善

無(wú)需高昂的授權費，也沒(méi)有復雜的授權流程，RISC-V看似完美避開(kāi)了x86和Arm兩大架構的缺點(diǎn)，但現實(shí)中并非想象得那么簡(jiǎn)單。

回顧RISC-V發(fā)展的這十年來(lái)，即便無(wú)數專(zhuān)家驗證了RISC-V的先進(jìn)性，同時(shí)也展現其出色的成本控制能力，但并不是任何廠(chǎng)家都急于轉向這個(gè)新架構。

“RISC-V其實(shí)只是一個(gè)‘行業(yè)標準’，RISC-V基金會(huì )只是開(kāi)源了指令集（ISA），而一個(gè)RISC-V CPU產(chǎn)品的實(shí)現，特別是微架構的設計，還要是需要CPU IP廠(chǎng)商長(cháng)期的打磨。”彭劍英解釋道。

因此，RISC-V更多是突出了開(kāi)放的特性，標準化的特性，而不是開(kāi)源（open source），將RISC-V等價(jià)于開(kāi)源這樣的誤解導致很多人忽視了生態(tài)建設的艱難——對于已經(jīng)有成熟產(chǎn)品的芯片企業(yè)來(lái)說(shuō)，在原有體系下，想推行新的架構，無(wú)論是內部阻力亦或是外部壓力，都無(wú)比巨大。

但對于芯來(lái)科技這樣的創(chuàng )業(yè)公司，甚至近乎空白的國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)而言，RISC-V的開(kāi)放屬性，無(wú)疑是提供了一塊最好的“生態(tài)培養土壤”。

彭劍英告訴鎂客網(wǎng)：“芯來(lái)科技目前立足于CPU IP領(lǐng)域，并且開(kāi)始與下游合作伙伴一起完善整個(gè)RISC-V生態(tài)。”其中，芯來(lái)科技負責提供完備的CPU IP及周邊配套IP庫，幫助芯片廠(chǎng)商更好地適配軟件生態(tài)，同時(shí)，軟件生態(tài)的發(fā)展也會(huì )反過(guò)來(lái)幫助芯來(lái)科技完善CPU IP產(chǎn)品方案的一體化輸出。

“作為上游的CPU IP供應商，我們有更多的機會(huì )接觸到芯片廠(chǎng)商和應用廠(chǎng)商的需求，緊密貼合市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，從而推出一些更加本土化的商業(yè)方案。”彭劍英說(shuō)道:“另一方面，芯來(lái)科技也不斷推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研生態(tài)的共建，推出RISC-V學(xué)習和開(kāi)發(fā)套件，提供給學(xué)校進(jìn)行教學(xué)、研發(fā)以及競賽任務(wù)。”

或許正是這樣“接地氣”的合作模式，讓芯來(lái)科技在業(yè)內積攢了非常好的口碑，也讓公司在短短數年內實(shí)現了基于RISC-V的全棧CPU IP開(kāi)發(fā)能力。

當然，這些成績(jì)還離不開(kāi)芯來(lái)科技出色的人才儲備。據了解，芯來(lái)科技目前共有130人左右的工程師團隊，既來(lái)自新思、英特爾等海外企業(yè)，也來(lái)自國內老牌的海思、展訊等有開(kāi)發(fā)經(jīng)驗的研發(fā)團隊。這些工程師的寶貴研發(fā)經(jīng)歷，讓芯來(lái)科技可以快速且有效地解決客戶(hù)們的需求。

腳踏實(shí)地，鞏固市場(chǎng)

無(wú)論從市場(chǎng)規模、用戶(hù)數量，還是從技術(shù)積累來(lái)看，芯來(lái)科技已經(jīng)成長(cháng)為國內RISC-V生態(tài)的領(lǐng)跑企業(yè)。

但在對彭劍英的整個(gè)采訪(fǎng)流程中，記者還是能感覺(jué)到她的謙遜與低調——這是來(lái)自創(chuàng )業(yè)者對行業(yè)的敬畏，也包含了對行業(yè)未來(lái)發(fā)展的期待。

換個(gè)角度來(lái)看，雖然RISC-V的出現給國產(chǎn)自主CPU IP帶來(lái)了新的曙光，但想要打破海外傳統巨頭的產(chǎn)品壁壘，依然遙遠。更何況在高性能CPU領(lǐng)域，國產(chǎn)RISC-V廠(chǎng)商們還沒(méi)有拿出足夠顛覆行業(yè)的產(chǎn)品，x86與Arm將在很長(cháng)時(shí)間里維持高性能CPU的壟斷地位。

回到前文提到的話(huà)題，RISC-V雖有多位業(yè)內大佬的力挺，并且得到英偉達、華為等大廠(chǎng)的投資，甚至連x86架構的控制者英特爾都親自投資RISC-V處理器IP廠(chǎng)商SiFive，但這些動(dòng)作始終是大廠(chǎng)們?yōu)榱藨獙π酒袌?chǎng)的“Plan B”。至于真正投入高性能RISC-V產(chǎn)品的企業(yè)來(lái)說(shuō)，目前在高性能領(lǐng)域尤其是C端市場(chǎng)，還很難具備大的市場(chǎng)占有率。

只有未來(lái)出現真正的爆款產(chǎn)品，才能真正實(shí)現RISC-V的“一鳴驚人”。

圖 | SiFive投資者

這些行業(yè)背景，對于彭劍英和芯來(lái)科技而言，都是挑戰：“目前RISC-V業(yè)內也有不少廠(chǎng)商高舉高打投入高性能產(chǎn)品，但作為創(chuàng )業(yè)公司，我們還是踏踏實(shí)實(shí)從嵌入式領(lǐng)域開(kāi)始鞏固市場(chǎng)為主，關(guān)注熱點(diǎn)市場(chǎng)動(dòng)向，有節奏的推出更高性能產(chǎn)品。”

好消息是，在A(yíng)loT領(lǐng)域以及智能汽車(chē)領(lǐng)域，專(zhuān)用處理器的需求恰好將RISC-V的“靈活”特性完美展現出來(lái)，芯來(lái)科技也將目光看向了車(chē)規級CPU IP。

伴隨著(zhù)國產(chǎn)智能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的火熱，國產(chǎn)RISC-V廠(chǎng)商也迎來(lái)新的機遇。

結語(yǔ)

就在近日，ARM似乎要考慮大幅調整自己的經(jīng)營(yíng)方式。在高通反訴ARM的文件中，提到了后者正在醞釀“在2024年后不再給半導體公司頒發(fā)完整的IP授權，而是直接給OEM（原始設備制造商）廠(chǎng)商”的計劃。

如此“撕破臉”的行為，側面反應了半導體行業(yè)的殘酷競爭，也凸顯擁有自主CPU架構的重要性。

作為國內首批投身RISC-V的企業(yè)之一，芯來(lái)科技的快速成長(cháng)有目共睹，這家“接地氣”的初創(chuàng )企業(yè)正以自己的方式為國內半導體行業(yè)發(fā)展提供一份力量。

與此同時(shí)，開(kāi)源開(kāi)放的RISC-V在中國的大地上大放光彩，我們也需要更多類(lèi)似芯來(lái)科技的企業(yè)，共同推動(dòng)國產(chǎn)半導體行業(yè)前景。

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