芯來科技彭劍英:打造全棧CPU IP,助力RISC-V“中國芯”生態成長

jh 3年前 (2022-11-14)

這家“接地氣”的初創企業正以自己的方式為國內半導體行業發展提供一份力量。

芯來科技彭劍英:打造全棧CPU IP,

圖 | 芯來科技CEO 彭劍英

當下的芯片行業,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稱霸多年,后者隨著移動互聯網大潮崛起,成為當下移動端最主流的處理器架構。

兩大成熟可靠的架構帶來了性能出色的產品,但同時存在不少問題。例如,英特爾與ARM設置的價格昂貴且條件苛刻的授權模式,“實力勸退”了一眾芯片創業者。

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者通吃,強者恒強。而對于其他芯片從業者們來說,要么使用已形成生態的架構開發,要么另辟新路自研架構并自建軟件生態,或是尋找一款可靠且生態足夠繁榮的開放架構。

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

在國內,RISC-V生態的發展勢頭更是迅猛,相關公司如雨后春筍般出現,既有芯來科技這樣的創業公司,有阿里平頭哥、華為這樣的大廠團隊,也有中科院這樣的“國家隊”。

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RISC-V,是否是國產芯片突破的鑰匙?

芯來科技CEO彭劍英女士看來:“RISC-V是特定歷史潮流下的產物,它的出現帶來開放架構下,國產自主CPU IP的發展機遇。”

手握芯片架構“新秀”RISC-V,芯來科技打造全棧CPU IP

如今,業內已經達成了一個共識:RISC-V的出現帶來了一種全新的處理器生態開發模式和與之相匹配的新商業模式。

正如開頭所說,基于英特爾與ARM的授權模式,企業想要選擇一款芯片,就必須與這兩家公司搭建的軟硬件生態高度綁定,包括芯片產品、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格方面層層限制,讓小型公司在處理器創新領域很難入手。

以Arm架構為例,在技術授權模式下,客戶會根據需求選擇處理器內核方案,并支付許可費。這筆費用可能會達到上百萬美金,芯片投產以后再按照芯片出貨量繳納授權費。

對于大型公司來說,動輒數百萬美金的費用尚且在實力允許范圍內;但對于創業型公司而言,長期的燒錢勢必會牽制其前進的腳步。

有趣的是,推出RISC-V的加州大學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臨時小組,從零開始設計了一套全新的指令集。此后,基于BSD License開源協議,將這套指令集開放,這就誕生了RISC-V的第一版。

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圖 | RISC-V技術創始人、RISC-V基金會主席 Krste Asanovic教授

彭劍英告訴鎂客網,企業在使用RISC-V時,實際上是圍繞著標準的指令集,進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。”彭劍英用一個生動的例子解釋道。

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

目前,芯來科技的CPU IP產品包括200系列、300系列、600系列以及900系列通用CPU IP,每個系列針對不同的應用場景,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多核系列已經可以媲美ARM CortexA53、A55等內核,在AIoT邊緣計算、數據中心、網絡設備和基帶通信等領域都有出色的表現。與此同時,芯來科技還提供車規級、安全等多種專用處理器,用以應對不同客戶的需求。

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圖 | 芯來科技RISC-V CPU IP解決方案

據彭劍英介紹,目前芯來科技的合作客戶已經多達上百家,其中已有過半的企業進行流片并獲得成功,這其中不乏中國移動、兆易創新等知名企業,足以看出業內對于芯來RISC-V CPU IP產品的信任。

新架構生態建設,仍需完善

無需高昂的授權費,也沒有復雜的授權流程,RISC-V看似完美避開了x86和Arm兩大架構的缺點,但現實中并非想象得那么簡單。

回顧RISC-V發展的這十年來,即便無數專家驗證了RISC-V的先進性,同時也展現其出色的成本控制能力,但并不是任何廠家都急于轉向這個新架構。

RISC-V其實只是一個‘行業標準’,RISC-V基金會只是開源了指令集(ISA),而一個RISC-V CPU產品的實現,特別是微架構的設計,還要是需要CPU IP廠商長期的打磨。”彭劍英解釋道。

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因此,RISC-V更多是突出了開放的特性,標準化的特性,而不是開源(open source),將RISC-V等價于開源這樣的誤解導致很多人忽視了生態建設的艱難——對于已經有成熟產品的芯片企業來說,在原有體系下,想推行新的架構,無論是內部阻力亦或是外部壓力,都無比巨大。

但對于芯來科技這樣的創業公司,甚至近乎空白的國產芯片產業而言,RISC-V的開放屬性,無疑是提供了一塊最好的“生態培養土壤”。

彭劍英告訴鎂客網:“芯來科技目前立足于CPU IP領域,并且開始與下游合作伙伴一起完善整個RISC-V生態。”其中,芯來科技負責提供完備的CPU IP及周邊配套IP庫,幫助芯片廠商更好地適配軟件生態,同時,軟件生態的發展也會反過來幫助芯來科技完善CPU IP產品方案的一體化輸出。

“作為上游的CPU IP供應商,我們有更多的機會接觸到芯片廠商和應用廠商的需求,緊密貼合市場動態,從而推出一些更加本土化的商業方案。”彭劍英說道:“另一方面,芯來科技也不斷推進產學研生態的共建,推出RISC-V學習和開發套件,提供給學校進行教學、研發以及競賽任務。”

或許正是這樣“接地氣”的合作模式,讓芯來科技在業內積攢了非常好的口碑,也讓公司在短短數年內實現了基于RISC-V的全棧CPU IP開發能力。

當然,這些成績還離不開芯來科技出色的人才儲備。據了解,芯來科技目前共有130人左右的工程師團隊,既來自新思、英特爾等海外企業,也來自國內老牌的海思、展訊等有開發經驗的研發團隊。這些工程師的寶貴研發經歷,讓芯來科技可以快速且有效地解決客戶們的需求。

腳踏實地,鞏固市場

無論從市場規模、用戶數量,還是從技術積累來看,芯來科技已經成長為國內RISC-V生態的領跑企業。

但在對彭劍英的整個采訪流程中,記者還是能感覺到她的謙遜與低調——這是來自創業者對行業的敬畏,也包含了對行業未來發展的期待。

換個角度來看,雖然RISC-V的出現給國產自主CPU IP帶來了新的曙光,但想要打破海外傳統巨頭的產品壁壘,依然遙遠。更何況在高性能CPU領域,國產RISC-V廠商們還沒有拿出足夠顛覆行業的產品,x86與Arm將在很長時間里維持高性能CPU的壟斷地位。

回到前文提到的話題,RISC-V雖有多位業內大佬的力挺,并且得到英偉達、華為等大廠的投資,甚至連x86架構的控制者英特爾都親自投資RISC-V處理器IP廠商SiFive,但這些動作始終是大廠們為了應對芯片市場的“Plan B”。至于真正投入高性能RISC-V產品的企業來說,目前在高性能領域尤其是C端市場,還很難具備大的市場占有率。

只有未來出現真正的爆款產品,才能真正實現RISC-V的“一鳴驚人”。

芯來科技彭劍英:打造全棧CPU IP,

圖 | SiFive投資者

這些行業背景,對于彭劍英和芯來科技而言,都是挑戰:“目前RISC-V業內也有不少廠商高舉高打投入高性能產品,但作為創業公司,我們還是踏踏實實從嵌入式領域開始鞏固市場為主,關注熱點市場動向,有節奏的推出更高性能產品。”

好消息是,在AloT領域以及智能汽車領域,專用處理器的需求恰好將RISC-V的“靈活”特性完美展現出來,芯來科技也將目光看向了車規級CPU IP。

伴隨著國產智能汽車產業的火熱,國產RISC-V廠商也迎來新的機遇。

結語

就在近日,ARM似乎要考慮大幅調整自己的經營方式。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完整的IP授權,而是直接給OEM(原始設備制造商)廠商”的計劃。

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

作為國內首批投身RISC-V的企業之一,芯來科技的快速成長有目共睹,這家“接地氣”的初創企業正以自己的方式為國內半導體行業發展提供一份力量。

與此同時,開源開放的RISC-V在中國的大地上大放光彩,我們也需要更多類似芯來科技的企業,共同推動國產半導體行業前景。

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