RISC-V內(nèi)核出貨量明年翻番，后年再翻倍

時(shí)間：2021-12-07 11:30:42

關(guān)鍵字：內(nèi)核 RISC-V

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[導(dǎo)讀]本文內(nèi)容來(lái)源于半導(dǎo)體行業(yè)觀察（ID：icbank）編譯自德勤據(jù)德勤報(bào)道，RISC-V是一種用于芯片設(shè)計(jì)的開源指令集架構(gòu)，正在產(chǎn)生可能演變成未來(lái)浪潮的漣漪。為此DeloitteGlobal預(yù)測(cè)，RISC-V處理內(nèi)核的市場(chǎng)將在2022年比2021年翻一番，并且在2023年將再次翻番，...

本文內(nèi)容來(lái)源于半導(dǎo)體行業(yè)觀察（ID：icbank）編譯自德勤

據(jù)德勤報(bào)道，RISC-V是一種用于芯片設(shè)計(jì)的開源指令集架構(gòu)，正在產(chǎn)生可能演變成未來(lái)浪潮的漣漪。為此Deloitte Global預(yù)測(cè)，RISC-V處理內(nèi)核的市場(chǎng)將在2022年比2021年翻一番，并且在2023年將再次翻番，因?yàn)镽ISC-V處理內(nèi)核的可服務(wù)目標(biāo)市場(chǎng)繼續(xù)擴(kuò)大。

不過隨后，其收入增長(zhǎng)將更加緩慢，正如開源解決方案所預(yù)期的那樣。盡管如此，RISC-V的收入可能會(huì)在2023年達(dá)到接近8億美元，高于2021年的不到4億美元，預(yù)計(jì)到2024年將接近10億美元。

傳統(tǒng)上，處理核心——其中最著名的是計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)中心和手機(jī)中的中央處理單元 (CPU)——一直是封閉的和專有的。近年來(lái)，英特爾和Arm的專有指令集架構(gòu) (ISA) 幾乎構(gòu)成了全球部署的所有CPU。
過去十年來(lái)新興的RISC-V則具有開源特性，與專有的ISA相比，它們具有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：一方面，它是免費(fèi)的，這可以為公司節(jié)省數(shù)百萬(wàn)美元的許可費(fèi)用，這對(duì)于處于早期階段的公司尤其重要；其次，它不受制裁：作為一個(gè)開源指令集，RISC-V也不受出口限制的影響。這使得那些受到限制影響或害怕受到這些限制影響的公司對(duì)其產(chǎn)生了濃厚的興趣，尤其是在中國(guó)。
在技術(shù)層面上，RISC-V設(shè)計(jì)比傳統(tǒng)ISA更容易修改，從而具有更大的靈活性。它們還與廣泛的應(yīng)用程序兼容。盡管一些懷疑者繼續(xù)爭(zhēng)辯說RISC-V可能面臨整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的挑戰(zhàn)，但公司正在利用RISC-V內(nèi)核用于所有人工智能 (AI) 圖像傳感器、安全管理、人工智能計(jì)算和5G機(jī)器控制系統(tǒng)。其他公司正計(jì)劃將其用于不同的存儲(chǔ)、圖形和機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序。甚至英特爾的代工服務(wù)部門也在與RISC-V播放器SiFive合作。
需要明確的是，該技術(shù)仍然相對(duì)較新，RISC-V尚不適合所有市場(chǎng)或客戶。該技術(shù)有缺點(diǎn)也有優(yōu)點(diǎn)：它相對(duì)較新，很少有引人注目的design win，它們也缺乏Arm或x86 ISA的某些功能，并且對(duì)設(shè)計(jì)人員的支持水平不高。此外，從本質(zhì)上看，在代工廠制造RISC-V芯片與制造傳統(tǒng)的封閉式ISA芯片是不一樣的、雖然制造技術(shù)也許是相同的。為此，即使到 2025 年，英特爾（尤其是其x86芯片）和Arm的芯片銷量也可能比新產(chǎn)品的銷量高出許多倍。
那么，誰(shuí)在乎RISC-V？答案因利益相關(guān)者而異：

首先，中國(guó)無(wú)疑是RISC-V的頭號(hào)粉絲。

由于最近美國(guó)的制裁，中國(guó)制造商已經(jīng)失去或害怕失去使用x86或Arm ISA的權(quán)限。即使貿(mào)易政策發(fā)生變化，中國(guó)公司仍會(huì)意識(shí)到，在未來(lái)的某個(gè)時(shí)候，這些ISA都有可能從他們身下被拉出。走RISC-V路線可以讓他們繞過這種可能性，幫助中國(guó)實(shí)現(xiàn)其減少對(duì)芯片進(jìn)口依賴的積極目標(biāo)。多年來(lái)，該國(guó)一直試圖在芯片制造方面更加自給自足，盡管這遇到了一些挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，大約三分之一的RISC-V組織成員來(lái)自中國(guó)，多家中國(guó)大公司已經(jīng)發(fā)布了RISC-V芯片。

其次，初創(chuàng)公司關(guān)心。

2020年至2022年的三年內(nèi)，風(fēng)險(xiǎn)投資家（VC）將向各類初創(chuàng)芯片公司投資約220億美元。從這個(gè)角度來(lái)看，這超過了他們?cè)?005年至2016年的整個(gè)11年中投資的 210億美元。如此巨額的資金投入，意味著未來(lái)將制造更多的芯片——但初創(chuàng)公司通常必須在預(yù)算內(nèi)制造它們。對(duì)于世界上領(lǐng)先的智能手機(jī)公司來(lái)說，百萬(wàn)美元的許可費(fèi)可能并不重要，但對(duì)于一家現(xiàn)金相對(duì)較少且每月燒錢率較低的初創(chuàng)公司來(lái)說卻至關(guān)重要。根據(jù)2020年的一項(xiàng)研究，超過23%的初創(chuàng)公司的新ASIC（專用集成電路）和FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）芯片至少包含一個(gè)RISC-V處理器。

第三，人工智能關(guān)心。

許多新的AI芯片設(shè)計(jì)似乎都在使用RISC-V。有趣的是，預(yù)計(jì)該技術(shù)不會(huì)在短期內(nèi)用于數(shù)據(jù)中心，但有人推測(cè)AI芯片可能會(huì)讓RISC-V比預(yù)期更早地打入數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)。

第四，汽車和物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)很關(guān)心。

2020 年，服務(wù)汽車市場(chǎng)RISC-V內(nèi)核可能高達(dá)400萬(wàn)個(gè)，預(yù)計(jì)到2022年，這個(gè)數(shù)字將增加到1.5億，到2025年更將增加到29億個(gè)內(nèi)核。為了實(shí)現(xiàn)這以目標(biāo)，領(lǐng)先的RISC-V公司和一家領(lǐng)先的汽車芯片制造商宣布在2021年建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并將針對(duì)具有高端解決方案的多種汽車應(yīng)用。汽車中的芯片往往不如個(gè)人計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)中心CPU強(qiáng)大，因此汽車上的成功可能預(yù)示著RISC-V在其他物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)上表現(xiàn)良好。

第五，PC芯片制造商不太關(guān)心，至少目前是這樣。

個(gè)人電腦市場(chǎng)在短期內(nèi)不太可能大規(guī)模轉(zhuǎn)向RISC-V。盡管中國(guó)計(jì)劃使用該技術(shù)制造支持各種開源瀏覽器的筆記本電腦，但目標(biāo)是到2022年底制造2,000臺(tái)筆記本電腦，相比之下，2020年全球年市場(chǎng)約為3億臺(tái)PC。這也是俄羅斯的一個(gè)目標(biāo)，但其到2025年銷售預(yù)期是60,000個(gè)系統(tǒng)，這個(gè)數(shù)字也同樣不大。也就是說，RISC-V在筆記本電腦中的SAM機(jī)會(huì)很大——到2022年將接近3億個(gè)處理內(nèi)核。

第六，晶圓廠有點(diǎn)關(guān)心。

盡管ISA對(duì)實(shí)際制造芯片的人來(lái)說并不重要，但RISC-V有可能以更低的成本和更大的靈活性帶來(lái)新芯片設(shè)計(jì)的“寒武紀(jì)”式爆炸。代工廠可能需要制造成百上千個(gè)新芯片，起初產(chǎn)量很小，但新芯片設(shè)計(jì)的任何潛在繁榮都將對(duì)半導(dǎo)體制造商有利。

目前，大型傳統(tǒng)芯片公司可能沒有理由擔(dān)心RISC-V會(huì)侵蝕他們的業(yè)務(wù)。從Arm獲得ISA許可的成本可能會(huì)上升，但通常最多“只有”幾百萬(wàn)美元。雖然英特爾x86的許可成本未知，主要是因?yàn)橛⑻貭枤v來(lái)沒有向AMD和Via以外的芯片授權(quán)，但它也可能在個(gè)位數(shù)的數(shù)百萬(wàn)。

數(shù)百萬(wàn)美元可能看起來(lái)很多，但在流行的智能手機(jī)或其他應(yīng)用程序的新芯片設(shè)計(jì)的背景下，芯片數(shù)量以數(shù)百萬(wàn)計(jì)，僅降低ISA許可成本不太可能成為實(shí)質(zhì)性考慮。芯片制造涉及多種成本：包括設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和軟件制造等等，如果第一個(gè)設(shè)計(jì)包含錯(cuò)誤則必須重新設(shè)計(jì)?？偠灾?022年，制造一款設(shè)計(jì)相對(duì)領(lǐng)先的新芯片的成本可能會(huì)超過5億美元，幾百萬(wàn)美元的許可費(fèi)與之相比，只是杯水車薪。

但未來(lái)，RISC-V是否會(huì)在由兩大現(xiàn)有企業(yè)主導(dǎo)的行業(yè)中占據(jù)一席之地，這將會(huì)很有趣。值得記住的是，過去16年有近50種不同的ISA……而Arm和Intel在2020年占據(jù)了近100%的市場(chǎng)份額。雖然市場(chǎng)上還有MIPS、ARC 和 Tensilica等“競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手”，但它們?nèi)匀皇切”娊巧溆嗟腎SA幾乎都消失了。造成這樣結(jié)果的原因不是因?yàn)樗麄兊男酒缓茫蛘吆苜F，或者不能用；相反，技術(shù)行業(yè)似乎對(duì)ISA的整合勢(shì)在必行，就像在其他技術(shù)領(lǐng)域一樣。未來(lái)十年似乎有兩個(gè)主要參與者；對(duì)于那些追隨RISC-V的人，希望成為未來(lái)的第三極。

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