由于RISC-V的指令集相當小巧精悍,很多企業(yè)從一開始就看準AIoT市場,并將其作為RISC-V的著力方向,以定制化來開疆拓土。RISC-V這顆種子,已在AIoT領域快速打開局面,很可能成長為參天大樹,催生一場硬件生態(tài)的變革。這篇文章,我將嘗試對RISC-V即將在AIoT領域引發(fā)的變化做一些分析。
315剛過,尚有余溫,這篇文章由一條真實性并未被驗證的新聞開始。
新聞標題是《當你還在觀望時,別人RISC-V芯片的出貨量已經超過10億顆》。
新聞中介紹:
“當新事物出來的時候,大部分人先觀望一番,看看前景如何,如果值得投入再跟進;但也有的人,一開始就一頭扎進去了…比如XX就是這樣一家公司…在創(chuàng)立初期就開始了RISC-V架構的研究,2017年推出了RISC-V芯片,并于2017年底2018年初開始銷售。在2019年5月的時候,XX宣布其RISC-V藍牙芯片出貨量超過1億顆,如今,筆者詢問公司相關人員后獲知,其RISC-V芯片的累計出貨量已經超過10億顆。”
雖然出貨量數據有沒有水分不好評價,不過這則新聞激起了我的好奇心,RISC-V的確已經成為了AIoT領域一股不容小覷的力量。
RISC-V是精簡指令集架構,誕生于2010 年,架構簡單、完全開源。我很看好RISC-V的前景,并且愿意相信RISC-V在未來將與ARM和X86架構平起平坐。
根據市場研究機構Semico Research的預測,預計到2025年,采用RISC-V架構的芯片數量將增至624億顆。2018年至2025年復合增長率將高達146%。
這些芯片將主要應用于工業(yè)、PC、消費電子和通訊市場等。
研究機構Tractica預測,RISC-V的IP和軟件工具市場也將在2025年達到10.7億美元。
方舟投資的創(chuàng)始人凱瑟琳·伍德也看好RISC-V的發(fā)展,她預測RISC-V和ARM架構在數據中心領域的營收將達年復合增長率45%,在2030年擴大到190億美元,從而超越X86架構。
在數據中心市場之外,AIoT是更加適合RISC-V生長的土壤。
由于RISC-V的指令集相當小巧精悍,很多企業(yè)從一開始就看準AIoT市場,并將其作為RISC-V的著力方向,以定制化來開疆拓土。
RISC-V這顆種子,已在AIoT領域快速打開局面,很可能成長為參天大樹,催生一場硬件生態(tài)的變革。
這篇文章,我將嘗試對RISC-V即將在AIoT領域引發(fā)的變化做一些分析:
RISC-V的價值在于重構產業(yè)鏈價值分布和生產關系
RISC-V的發(fā)展有三種主要的驅動力:國產替代、低功耗和數據安全
RISC-V讓企業(yè)開始謹慎思考跨越硬件和軟件的開源策略
01?RISC-V構建新型生產關系
我們從另一條重要新聞說起。
在今年年初,全球首款RISC-V單板計算機正式發(fā)布,這是RISC-V結合AI應用進入單板計算機領域的里程碑。
這則新聞中,最引人矚目的是,這款RISC-V開發(fā)板是由三家企業(yè)合作共同開發(fā)而成,包括RISC-V處理器的技術提供商A、開源硬件方案孵化器和分銷商B,以及開源社區(qū)運營商C。
值得注意的是后兩者B和C的參與。
探究這款RISC-V開發(fā)板的誕生過程,可以一窺RISC-V即將引發(fā)的產業(yè)鏈變革。
過去,所有的硬件都是基于這樣的流程設計出來的:芯片企業(yè)設計芯片à方案公司基于芯片設計PCB硬件à系統(tǒng)廠商基于PCB板完成產品。
這些硬件都是基于給定的芯片完成,系統(tǒng)端無法改變芯片設計。所以我們默認了一種模式,就是在等著別人告訴我們這個設備是什么,我們只是選擇購買與否。
這次,上述的流程發(fā)生了一定程度的逆向。
開源社區(qū)運營商C定義了RISC-V開發(fā)板的功能、外殼和應用,并且通過社區(qū)跟軟硬件開發(fā)者互動。
開源硬件方案的孵化器和分銷商B則調集各種力量,幫助基于RISC-V的新興應用快速變成設備,并在市場中試水。
他們的作用力反過來影響了處理器的技術提供商A對于下一代芯片的探索。
由此形成了一個互動的循環(huán),RISC-V處理器的技術提供商僅是其中的某個節(jié)點,而不一定是起始的原點。用戶可以根據自己的需求,跳過中間環(huán)節(jié),直接去定制一款硬件,當需求積累到一定程度,甚至可以去定義一顆芯片。
這個流程非常的AIoT。
因為在萬物互聯(lián)時代,智能硬件不再是電腦和手機等有限的幾種,而是非常碎片化,有個大大的長尾。
誰都難以預測下一款爆品、下一個新興場景到底是什么。
這時,話語權和決策權應該放到最終用戶手上,由用戶的需求反向推動技術的迭代,更深入的推進產業(yè)升級。處于上游的芯片技術提供商成為聆聽者和服務者。
02?RISC-V推進價值鏈的重新分布
由于硬件開發(fā)流程的變化,勢必將造成產業(yè)鏈的價值分布也形成轉移。
過去,尤其在X86架構時代,芯片技術提供商保持了很高的利潤率,然后層層加碼最終到達用戶手上。
這次,由于各方聯(lián)合,A、B、C多位一體推動研發(fā)過程,很多事情都會被改變。由于基于共同的開源硬件實現(xiàn)設備的設計和研發(fā),很多物料、工藝,甚至人才都可以被充分復用。無論是開發(fā)的周期還是成本,都值得重新估算。
RISC-V的重要優(yōu)勢不僅是開源,還勝在彈性。
AIoT應用場景的多樣化和差異化,導致了大量芯片產品的定制化需求。不同的應用領域,對芯片方案的細節(jié)要求有所不同。
RISC-V的彈性體現(xiàn)于,她可根據特定應用場景對指令集進行擴展、裁剪、修改和定制,恰恰是AIoT碎片化需求的最優(yōu)解。
RISC-V包含基本指令集、可選指令集、用戶指令和特權指令。基本指令集是任何使用RISC-V的公司或個人都必須做到的,可選指令集給予使用者選擇空間,用戶和特權指令集則可以根據應用場景的需求增加。
根據RISC-V 基金會中國顧問委員會主席方之熙博士的分析,正是因為RISC-V提供可拓展指令集,也讓RISC-V具備彈性,這一點非常重要。
躍昉科技CTO江朝暉做了一個非常形象的比喻。
比如同樣是請客吃飯,傳統(tǒng)芯片就像是請你去吃日式自助套餐,298元什么菜都自動送上桌,吃的掉吃不掉反正就是這些菜。不過可能你吃幾個壽司,一盤沙拉就飽了。也有可能你沒吃飽,還想加菜,不過加菜就又要交錢。
RISC-V就像是根據你的需求,點什么菜上什么菜,花錢少,吃飽就好。而且RISC-V大食堂里面的廚師還很貼心,圍繞RISC-V架構做了很多開源的選項,就像有些刺身、壽司還可能提供免費版本,你可以選擇付費的,當然也可以嘗嘗免費的好吃不好吃。你開心,廚師也很開心。
真正理解RISC-V所帶來的生產關系和價值鏈重構,可以更好的利用RISC-V的優(yōu)勢,根據應用特性,設計出個性化的RISC-V系統(tǒng)方案,更好的滿足市場需求。
03?推動RISC-V的三重驅動力量
目前推動RISC-V發(fā)展的力量,主要來自于三個方面。
第一股力量:國產替代的需求方。
RISC-V指令集在中國備受關注,尤其在目前的國際形勢下,發(fā)力RISC-V有其特殊意義。
現(xiàn)在很多行業(yè)都意識到芯片和相關技術自主可控的重要性,對于國內企業(yè)來說,RISC-V是實現(xiàn)中國芯、提升自主創(chuàng)新能力的契機。
中國RISC-V產業(yè)聯(lián)盟和中國開放指令生態(tài)系統(tǒng)(RISC-V)聯(lián)盟在2018年相繼成立,上海市經信委發(fā)布《上海市經濟信息化委關于開展2018年度第二批上海市軟件和集成電路產業(yè)發(fā)展專項資金(集成電路和電子信息制造領域)項目申報工作的通知》,其中包含基于RISC-V指令集架構的處理器芯片方向,成為國內首個支持RISC-V研發(fā)的相關政策。
第二股力量:低功耗場景的使用方。
功耗,正是AIoT應用中對芯片非常重要的衡量指標之一。英偉達在研究中也發(fā)現(xiàn),選擇RISC-V可以制造出比其他任何產品都小的芯片,還能將功耗降至最低。
根據部分企業(yè)的實踐,同樣條件下,相比ARM架構,RISC-V可以將功耗降低三分之一。功耗更低,適用場景自然更廣,功耗敏感型應用推動了RISC-V的普及。
第三股力量:數據安全可追溯的應用方。
萬物互聯(lián)的時代,將有數百億臺AIoT設備被連接起來,此時數據安全并不是奢侈品,而是必需品。RISC-V開源特性允許各方共同檢查其體系結構,并且避免大范圍的危機事件發(fā)生。
每天物聯(lián)網設備都在產生海量數據,也由此帶來了很多需要解決的問題:誰拿了我們的數據?他們拿了我們的數據做什么?哪些數據有價值?我們全都不知道。因為我們只是數據的產生者和傳播者,然而賺錢最多的卻是數據使用者。Google每秒鐘就會賺幾百億美金,但數據的產生者和傳播者并沒有賺錢,回報分配的問題需要被解決。
這就需要兩項技術的完美配合:RISC-V和區(qū)塊鏈。
RISC-V與區(qū)塊鏈開放性、去中心化、不可篡改的架構聯(lián)合在一起,使得我們可以通過區(qū)塊鏈從源頭上追蹤數據,知道數據被用在哪里,調用了多少次,保障數據生產者和傳播者應得的價值。
最近,RISC-V基金會成立了區(qū)塊鏈行業(yè)工作組,以理解、定義和協(xié)調區(qū)塊鏈在RISC-V架構上的實現(xiàn)和應用。
04?ARM向左,RISC-V向右
談到RISC-V,還有一個話題不得不談,那就是RISC-V與ARM架構的對比。
很多文章在同時提到兩者時,一般會用“威脅”、“超越”、“對決”等形容,將他們放到對立的關系上。
其實她們并不是非此即彼的關系,沒有孰優(yōu)孰劣,只不過各自選擇的路徑不同,因此構建了不同的生態(tài)。
兩者的最大區(qū)別是閉源和開源,就像iOS和安卓。
在閉源的生態(tài)下,我們最為熟悉,ARM自己生產CPU或者授權IP給別人生產CPU,推動設備廠商把新的算力帶給消費者。
在開源的生態(tài)下,軟件最先開始了開源之旅,然后有了一部分開源硬件,比如Arduino開發(fā)板。但是開源一直都不夠徹底,因為無論軟件、硬件如何開源,芯片始終不是開源的。
這些“開源”硬件都是基于給定的芯片完成設計,即便有人提出自由硬件的口號,那也是僅僅開源了硬件中的一些算法和程序而已,不是真正的硬件開源。
直到有了RISC-V,開源終于“下沉”到指令集,設計團隊可以方便地設計出真正滿足自己需求的處理器,自由硬件的夢想不再遙遠。
然而,需要強調的是,開源并不等于免費。
“所有命運饋贈的禮物,早已在暗中標好了價格”,如果它看起來是免費的,那么你就是產品的一部分。
RISC-V正在迅速壯大,ARM陣營感受到壓力屬于必然。不過萬物互聯(lián)的市場是萬億量級,無論ARM還是RISC-V,都將找到各自的立足點,并在其中發(fā)揮重要價值。
05?企業(yè)宜謹慎思考開源策略
開源,比我們想象的更加普及。
1998年,IBM進行了一份調查,詢問100名CIO是否在其公司內使用開源軟件,95%的人回答“沒有”。諷刺的是,同樣的問題,當調查對象換為程序員時,95%的人回答“有”。這次調查的結論超出了IBM的預料,從此IBM決定進行重大戰(zhàn)略轉移,逐步走向開源。
軟件開源和硬件開源的邏輯相同。
RISC-V之于半導體,就像Linux之于PC操作系統(tǒng),安卓之于手機操作系統(tǒng)一樣,其開源特性受到全球開發(fā)者們青睞。
驅使開發(fā)者使用開源軟件的相同動因,吸引著硬件公司采用開源RISC-V。
開源,讓許多軟件取得了成功。
最典型的例子是安卓。在谷歌的推動下,基于安卓的智能手機開始興起與普及。下游終端為上游產業(yè)鏈打開了增長空間,安卓系統(tǒng)在發(fā)展初期得到了摩托羅拉、三星、HTC等眾多手機品牌廠商的支持,隨后不到十年,安卓的接力棒又交到了華為、小米、OPPO等手上。
除了安卓之外,還有一串開源軟件和系統(tǒng)的長名單。
Linux統(tǒng)一了服務器的世界。
WordPress占據了互聯(lián)網30%+的流量…
開源從一種精神圖騰,成為了軟件世界的主流,也改變了原有的商業(yè)模式。
從競爭層面觀察,閉源軟件之間相互競爭,如果突然出現(xiàn)一個開源的同類項目,有成本偏好的客戶就會率先嘗試,逐漸吸引更多的客戶,開源項目會在社區(qū)的推動下,做的越來越好。
因此有人說,開源的本質就是形成局部壟斷,有一定道理。
開源,是否能讓硬件同樣取得成功?
這個問題還沒有答案。
至少,RISC-V讓很多企業(yè)意識到開源是大勢所趨,而且愈加徹底。由此便引發(fā)了新的思考:如果利用開源,把自己的產品重做一遍,將會是什么效果?
----寫在最后----
劃個重點。
第一,RISC-V構建的生態(tài)形成互動循環(huán),RISC-V處理器的技術提供商僅是其中的某個節(jié)點,而不一定是起始的原點。用戶可以根據自己的需求,跳過中間環(huán)節(jié),直接去定制一款硬件,當需求積累到一定程度,甚至可以去定義一顆芯片。
第二,RISC-V的彈性體現(xiàn)于,她可根據特定應用場景對指令集進行擴展、裁剪、修改和定制,恰恰是AIoT碎片化需求的最優(yōu)解。
第三,RISC-V的發(fā)展有三種主要的驅動力:國產替代、低功耗和數據安全。
第四,RISC-V與ARM并沒有孰優(yōu)孰劣,只不過各自選擇的路徑不同,因此構建了不同的生態(tài)。
? ? ?責任編輯:tzh
評論
查看更多