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RISC-V架構正往主流前進

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科技產業資訊室 - 茋郁 發表於 2023年1月13日
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圖、RISC-V架構正往主流前進
 
谷歌在2023年RISC-V高峰會主題演講時,宣佈支援RISC-V架構。除此之外,包含:稱霸PC晶片x86架構的英特爾,以及稱霸ARM架構晶片的高通早就加速腳步往RISC-V架構前進。

這代表著愈來愈多的人接受基於開源指令集架構的RISC-V晶片或小晶片(chiplet)並與Arm、Synopsys(ARC)和Cadence(Tensilica Xtensa)等公司的核心相結合,從而創建一個相對便宜而靈活的客製化選項。

簡單來說,由於RISC-V是一個開放標準,任何廠商都可以免費使用它來設計晶片。根據統計,2022年7月,RISC-V核心出貨量已達100億顆,而ARM實現這一目標花費了17年,RISC-V僅僅用了12年的時間。並且預計到2025年,RISC-V架構核心的出貨量將達到800億顆。

不過,RISC-V不太可能很快取代現有的晶片架構,只是隨著它從單片、單一供應商的SoC轉向異構、多晶片的先進封裝,肯定會引起硬體設計界的極大關注。根據Semico Research的一份報告,到2027年,RISC-V的IP預計將以34.9%的年複合成長率成長,而半導體IP的整體成長率只有9%。

根據RISC-V International的資料,目前有來自於70個國家的3180多家RISC-V成員,包括:94家晶片公司和4家系統公司。如今隨著政府機構削減開發成本和時間的壓力愈來愈大,這顯然是一個值得關注的市場。

如今RISC-V正在成為異構解決方案中不可或缺的組件,它受到關注主要有兩個原因。首先,即使在關鍵應用中,它仍然需要使用商業EDA工具進行驗證和測試,但開源ISA允許對其進行相對簡單的客製化。其次,一旦設計完成,就不需要支付版稅,因此對於擁有經驗豐富的處理器工程師的設計團隊來說,RISC-V核心可以用於創建客戶或特定應用的設計,而無需版稅。

其實,異構設計有很多挑戰,因為並非所有SoC中的模組或先進封裝中的晶片/小晶片都是由同一個工程團隊開發的。在許多情況下,它們甚至不是在同一個國家開發的。從整合的角度來看,組件愈多愈複雜。

對於RISC-V社區來說,品質和驗證是巨大的挑戰,因為他們通常無法像一些大型處理器公司那樣承擔相同數量的驗證週期。大家必須共同努力,合作建構應用生態系統,因為核心的品質將是未來的一大挑戰。

另外,安全性是RISC-V生態系統中的成長領域之一,無論是開發工具和加密核,還是晶片本身的安全性。透過開放式架構,RISC-V可以為安全解決方案的制定客製化核心,讓所有人都受益。

如今RISC-V的整個生態系統正在迅速發展中,這迫使EDA供應商正在競相圍繞RISC-V定位他們的工具。西門子EDA推出了一個基於RISC-V工作組標準的debug工具,該標準目前正在進行第二次修訂。

總之,RISC-V晶片已經開始出現在真無線耳機、硬碟和AI處理器中,且已經出貨了100億個核心。如今有更多公司致力於為數據中心、汽車和太空設計RISC-V晶片,未來幾年後,RISC-V晶片將無處不在,進入主流之地。(1027個字;圖1)


參考資料:
RISC-V Pushes Into The Mainstream. Semiconductor Engineering, 2022/12/21.


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