AI与IoT翻转既有市场 RISC-V发展潜力十足

2019年06月24日

凭借着精简指令、可模组化、免费与开源的特色,RISC-V近年来成为半导体IP市场焦点,科技产业中Google、高通、三星、联发科…等不同领域大厂,都已成为RISC-V基金会成员。为使更多半导体人士对其发展现况掌握更全面,专注于RISC-V领域,并已推出多款产品的SiFive,日前于新竹举办了主题为“The RISC-V Revolution is Going Global!”的技术研讨会,会上SiFive技术专家与半导体重量级厂商的专业人士,深入地剖析了RISC-V市场趋势与技术发展。

SiFive中国CEO徐滔在开场前先介绍RISC-V的历史与其基金会,RISC-V起始于美国柏克莱大学,柏克莱从80年代初期就开始投入RISC的研究,在2010年前就已发展出4代RISC版本,2010年Krste Asanovic教授带领着两位学生以开源、免费的RISC为方向发明出了RISC-V并且发布了研究成果,该研究在业界逐渐累积起了知名度,2015年这三个人成立了SiFive公司与RISC-V基金会,并正式将RISC-V推向市场,其中RISC-V基金会是中立的非营利性组织,主要推动标准化、保护和推广免费及开放的RISC-V指令集架构及其硬件和软件生态系统,以用于所有运算设备。而SiFive则是商业公司,聚焦于RISC-V指令集,设计核心IP、开发工具与相关解决方案。 

SiFive打造完整产品线

经过5年多的发展,RISC-V的生态不断壮大成熟,如今RISC-V基金会成员已超过210家,应用领域也快速拓展,而发展之所以迅速,徐滔指出RISC-V的简洁性、全新设计、模组化ISA、稳定性与社区是其关键优势,相较于其他商用指令集,RISC-V的指令更少、更精简,而借助柏克莱大学过去的研究经验,RISC-V也避免了研发时可能导致失败的因素,并且对使用者和特权指令集可以做到明确分离。此外RISC-V可将指令集架构(ISA)模组化,精简的基本指令集加上标准扩展,为之后应用扩充与延伸预留足够空间,同时RISC-V的基本及标准扩展ISA并不会变动,工程师可透过扩展而非更新ISA的方式增加指令,而所有研发上的难题,也可在已有的社区讨论中提出并找到答案。

至于SiFive,市场多认为是IP供应商,但其实SiFive是新型态的芯片厂商,通过芯片设计软件化与RISC-V的结合,创造出无限可能的IP Core,目前SiFive已推出数款产品,产品线可分为E Core、S Core、U Core三大区块,E Core为32位嵌入式处理器IP,主要应用于MCU、边缘运算、AI与IoT。S Core与U Core都是64位,其中S Core为嵌入式CPU IP,可应用于储存、AR/VR、机器学习。U Core则为应用级CPU IP,以Linux、数据中心与互联设备为主。针对上述3大区块,SiFive再依据使用需求划分出7、3/5、2等系列产品,例如7系列面向于高效能,其E76-MC芯片就是4核、32位的嵌入式CPU,S51则是用于低功耗64位MCU。

而为协助客户加速产品设计,工程师可通过其网页端的SiFive Core Designer图形化界面取得SiFive所有RISC-V核心产品,选择预设的标准内核选项,并可以创建及保存其设置,此外资料包在验证后24小时即可生效。

SiFive结合芯片设计软件化与RISC-V的做法,已创造出多项业界首例,比如与微软合作,实现全球首款云端设计的芯片量产、首款RISC-V的SSD控制器等,接下来除了持续扮演RISC-V生态的推动者、建立强大生态和合作伙伴外,SiFive也将持续推出全新的产品,并扩大其应用,未来则将着力于教育、研究合作与商用解决方案等3个方向,在教育方面,将开发出具有吸引力的体验课程,协助学生编码与创新,并聚焦于AI、物联网与机器人等应用。研究合作部分,目前已与巴西圣帕洛大学、印度Kharagpur等机构共同研发AI、物联网等技术,至于商用解决方案,从目前发展来看,RISC-V的发展将会与IoT息息相关,而IoT的垂直应用也将对系统研发带来严苛挑战。

对设备厂商来说,IoT的垂直应用设计挑战主要来自IP资源、设计平台、专业团队、研发周期与成本等5个方面,针对这5大挑战,SiFive除了上述的RISC-V核心产品外,也有Freedom Aware和Freedom Revolution模组与平台,并可为客户定制化SoC,SiFive也针对DSA提供高度可定制化IP,并且拥有通晓14个以上不同垂直领域的专业团队,提升客户研发效率,并避免了不必要的成本支出。

各领域的企业积极布局

除了介绍RISC-V发展现况与SiFive布局外,研讨会也邀请到ACTT、Imagination、台湾地区的工研院与Rambus等产研机构的专业人士,针对其RISC-V产品发表演说,其中ACTT以SiFive RISC-V核心所研发的超低功耗物联网模拟IP平台ACTT LogicFlash,可提供物联网系统厂商低成本、低耗电与高可靠度的平台选择。Imagination则透过RISC-V技术,将产品应用于各种领域,例如PowerVR就可用于智慧车辆,落实边缘运算等。台湾地区工研院的RISC-V解决方案则可支持厂商从前端分析到后端操作,并具有完整的RTL模拟推断能力。对于系统安全,Rambus的RT-630以RISC-V为基础,打造出最佳化系统安全解决方案。

从RISC-V基金会的发展、SiFive的快速与不同领域厂商的积极布局来看,RISC-V已然成为IP领域未来的重点技术,其免费、开源、可模组化特色,在AI、IoT的时代,将扮演关键角色,近年来RISC-V基金会与SiFive持续推动的生态圈也越来越完整,虽然RISC-V现在仍处发展前期,但各指标性大厂都认为未来潜力雄厚,因此徐滔建议厂商可加快投入脚步,以掌握随之而来的庞大商机。

返回