電子發(fā)燒友報道（文/周凱揚）整個半導(dǎo)體行業(yè)在2020年的開篇就遭受了重挫，上半年無論是研發(fā)、生產(chǎn)和還是出貨都出現(xiàn)了較大的下滑。然而臨近2020的尾聲，回顧今年發(fā)生的各大事件，我們會發(fā)現(xiàn)RISC-V在今年鼓搗出的動靜可不小。

本文收錄了10大與RISC-V緊密相關(guān)的大事，從一個年度盤點的角度來看這個不受約束的開源框架為何在逆境下仍有如此大的能量。

RISC-V迎來十年生日

雖然RISC-V的誕生已經(jīng)過去了10年時間，但隨著這一架構(gòu)在開源生態(tài)的通力完善下，直到近期才開始逐漸爆發(fā)其潛力。今年三月，RISC-V國際基金會正式在瑞士成立，也表達了這一架構(gòu)開源開放的決心。全球范圍內(nèi)，RISC-V芯片（SoC、IP和FPGA）已經(jīng)推出84款，覆蓋了云端、移動、高性能運算和機器學(xué)習(xí)等31個產(chǎn)業(yè)。

RISC-V的市場也在持續(xù)擴張，Semico預(yù)計2025年全球市場的RISC-V核心數(shù)將達到624億，其中工業(yè)應(yīng)用將占據(jù)167億顆核心。而根據(jù)Tractica預(yù)測，RISC-V的IP和軟件工具市場也將在2025年達到10.7億美元。

未來的存儲控制器

大家可能有所不知，其實不少存儲廠商都是RISC-V的忠實擁護者與推進者，這其中就包括希捷、西部數(shù)據(jù)這樣的頭部廠商。

希捷于近日公布了兩款基于RSIC-V架構(gòu)的內(nèi)核，一款為實現(xiàn)高性能，另一款則用于面積優(yōu)化。前者已經(jīng)在機械硬盤中完成了功能認證，后者已經(jīng)完成設(shè)計，尚在構(gòu)建中。希捷的高性能內(nèi)核與現(xiàn)有解決方案相比，將關(guān)鍵的硬盤工作負荷性能提高了三倍。而面積優(yōu)化內(nèi)核優(yōu)化了封裝面積，降低了功耗。

而西部數(shù)據(jù)也于今年五月中旬開源了自研的RISC-V SweRV內(nèi)核EH2和EL2，EH2是全球首個雙線程的商用RISC-V內(nèi)核，性能達到了7.8 CoreMarks/MHz。不僅如此，西部數(shù)據(jù)計劃將所有存儲控制器都遷移到ROSC-V上來，無論是機械硬盤還是固態(tài)硬盤。

一生一芯

國科大于去年六月發(fā)起了“一生一芯”計劃，組建了教學(xué)團隊，帶領(lǐng)五位本科生以流片為目標(biāo)，打造RISC-V的SoC。

在四個月的高強度開發(fā)下，該計劃終于在今年成功流片。測試驗證過程中，該芯片已經(jīng)可以實現(xiàn)穩(wěn)定運行RT-Thread、Linux以及自己編寫的國科大教學(xué)操作系統(tǒng)。

該芯片被命名為果殼（Nutshell），也是與國科大的“國科”同音。果殼芯片基于9級流水線順序設(shè)計，運用了中芯國際的110nm工藝，測試性能達到1.49 CoreMarks / MHz。

中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所研究員包云崗?fù)嘎叮诙凇耙簧恍尽庇媱澮呀?jīng)于8月正式啟動，參加人數(shù)增加至12位。與此同時，教學(xué)團隊也將采用一種面向教學(xué)的SoC芯片架構(gòu)，將平均流片成本從第一期的5萬元降低至5000元。教學(xué)指導(dǎo)方案會在第二期計劃結(jié)束后公布，供其他學(xué)校開設(shè)類似實踐課程作參考。

增長迅速的藍牙市場

RISC-V的另一大熱門應(yīng)用市場就是藍牙。隨著TWS的興起，越來越多的廠商想從耳機芯片上來控制成本，紫光展銳就是其中之一。

紫光展銳的春藤5882芯片采用了PULP RISC-V CPU，最高主頻達到197MHz。紫光展銳借助自主雙耳專利技術(shù)實現(xiàn)全手機平臺的支持，并支持藍牙5.0雙模，QCY于今年推出的百元下TWS耳機T1C就應(yīng)用了這一芯片。

樂鑫也在今年發(fā)布了Wi-Fi+BLE 5.0的芯片ESP32-C3，該芯片搭載了RISC-V處理器，可以pin to pin兼容熱門的ESP8266模組，非常適合以低成本進入藍牙IoT應(yīng)用市場，成為ESP8266的繼任者。

中科藍訊于今年4月推出了多維度的RISC-V藍牙芯片BT889x系列，命名為“訊龍”芯片，分別面向主動降噪、立體聲和多功能等市場。本月中科藍訊還與聲加科技聯(lián)合發(fā)布了“訊龍二代”芯片，并集成聲加科技的環(huán)境降噪算法，該系列芯片將于明年1月正式量產(chǎn)。

沁恒今年推出了三款RISC-V MCU，這其中就包括用于BLE 4.2的CH573。作為一款低功耗兩級流水線的32位RISC-V MCU，CH573最低睡眠電流低至0.3uA，在5dm的發(fā)送功率下下通訊距離可達300米。

高性能IP

要想與ARM正面對標(biāo)，就不能缺少高性能的RISC-V IP核。阿里巴巴旗下的平頭哥在去年推出玄鐵910后一時無兩，而今年各大RISC-V IP廠商也不甘示弱，紛紛推出了自己的高性能RISC-V IP。

芯來在這個月初發(fā)布了900系列的RISC-V處理器IP，該系列IP均為9級流水線雙發(fā)射架構(gòu)，其中性能最高的UX900采用了64位架構(gòu)，在臺積電28HPC+工藝下主頻可以達到1.5GHz，非常適合用于Linux、數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和基帶等對性能要求高的領(lǐng)域。

而賽昉科技也在同一月發(fā)布了天樞系列處理器，并稱其為全球性能最高的RISC-V處理器內(nèi)核。從參數(shù)上看，在12級流水線設(shè)計和臺積電7nm的工藝下，該系列處理器可以達到3.5GHz的主頻，Dhrystone測試結(jié)果為5.6 DMIPS/MHz。

相信RISC-V架構(gòu)不斷完善，并引入更加先進的工藝后，RISC-V也能達到與主流ARM相抗衡的水平。

開發(fā)工具

對于RISC-V這樣的新生架構(gòu)來說，開發(fā)者自然是最為重要的，而開發(fā)者最看重的東西就是開發(fā)工具。

SEGGER與今年9月宣布，新版本的RISC-V浮點庫完全支持RV32E，極大減少了使用浮點的RISC-V應(yīng)用程序的代碼大小。今年12月，SEGGER為RISC-V版的Embedded Studio更新了Segger連接器。新的連接器可以將生成程序大小縮至85%，并簡短連接時間，提供更詳細的映射文件。

IAR的Embedded Workbench也在今年為多家廠商的RISC-V MCU和FPGA提供了支持和更新，比如為芯來和SiFive的RISC-V應(yīng)用提供追蹤調(diào)試功能等。

RISC-V上的安卓

中科院軟件研究所下的程序語言與編譯技術(shù)實驗室（PLCT Lab）于今年8月中旬開始了一項特殊的移植工作，那就是通過RISC-V的官方GNU工具鏈交叉編譯谷歌的安卓開源項目（AOSP）。

截止目前為止，該項目已經(jīng)實現(xiàn)了Android 10的最小程度啟動，運行在QEMU中模擬的64位RISC-V內(nèi)核上。除此之外，仿生庫的動態(tài)鏈接功能也已經(jīng)移植完成，下一步是移植調(diào)整AOSP的Soong構(gòu)建系統(tǒng)，用其編譯仿生庫和RISC-V的相關(guān)應(yīng)用。

值得一提的是，PLCT Lab同樣是RISC-V開源工具鏈的先驅(qū)，在今年7月份成功在RISC-V上跑通了V8的Hello World，也是全球首個將V8移植到RISC-V上的團隊。

生態(tài)激勵政策

很多廠商之所以棄用ARM轉(zhuǎn)向RISC-V的原因就是高昂的授權(quán)費用，但這并不意味著RISC-V就不能走自己的商用授權(quán)模式。然而在RISC-V的發(fā)展初期，一些激勵政策還是很重要的。

芯來早在2019年就推出了“一分錢計劃”，推進RISC-V大規(guī)模商用，以近乎零成本的優(yōu)勢提供N201商用內(nèi)核。今年芯來更是升級了“一分錢計劃”，提供更優(yōu)質(zhì)的商用RISC-V處理器內(nèi)核N101。參與者無需支付任何授權(quán)費用即可將該內(nèi)核用于商業(yè)和非商業(yè)用途，只有在大規(guī)模量產(chǎn)時才收取每顆芯片1分錢的版稅，或是做到版稅全免。芯來還通過自己的“大學(xué)計劃”輸出全套開源教學(xué)平臺，推動RISC-V的產(chǎn)學(xué)研生態(tài)發(fā)展。

賽昉科技也在今年5月發(fā)布了“滿天芯”計劃。國內(nèi)注冊企業(yè)可以免費獲得賽昉的商用RISC-V處理器IP S2，還可以利用賽昉科技的CPU在線生成平臺StarFive Core Designer進行自主定制，最后生成RTL下載。申請該計劃的高級會員，還可以獲得高級配置功能和技術(shù)支持。

新的開發(fā)硬件面世

ARM生態(tài)能夠如此繁榮，也要歸功于它那不斷推陳出新的硬件。今年RISC-V陣營也派出了幾員硬件大將，助力其開發(fā)驗證。

10月30日，SiFive公布了一款PC級別的開發(fā)板HiFive Unmatched。該板卡搭載了SiFive的Freedom U740 SoC和16GB的DDR4內(nèi)存，開發(fā)者也可以將其作為一塊Mini-ITX的工業(yè)主板使用。Freedom U740是一款雙發(fā)射的多核64位處理器，適合用于高性能的Linux開發(fā)。

Microchip也在今年推出了PolarFire SoC Icicle開發(fā)板，這是一塊低成本的RISC-V FPGA開發(fā)平臺。該板卡搭載了一個5核SoC，其中四核采用了SiFive的U54內(nèi)核，余下一核為SiFive的E51內(nèi)核。PolarFire不僅支持Linux和實時應(yīng)用程序，也適合成像、人工智能和IoT等應(yīng)用。

積極涌入的投資

盡管RISC-V站在了巨人的肩膀上，可以規(guī)避不少其他架構(gòu)犯下的錯誤，但對不少公司來說，RISC-V依然是一塊不敢踏足的土壤。以新架構(gòu)來打造新產(chǎn)品，在研發(fā)、推廣和開辟供應(yīng)鏈上燒的錢可不是一筆小數(shù)目，好在資金的投入給了這些企業(yè)不小的信心。

SiFive就在今年8月的E輪融資中獲得了6100萬美元的投資，該輪融資由SK海力士主導(dǎo)，西部數(shù)據(jù)、高通和Intel等原有股東也追加了投資。

芯來早在今年8月已經(jīng)完成了一次戰(zhàn)略融資，如今又在本周完成了新一輪融資，由天際資本領(lǐng)投，中關(guān)村芯創(chuàng)集成電路基金等跟投，老股東小米長江產(chǎn)業(yè)基金等也在此輪融資中繼續(xù)追投。

除了商業(yè)融資之外，不少研發(fā)計劃也在撥動資金支持RISC-V的發(fā)展。比如位于捷克的Codasip，該公司因為RISC-V處理器的開發(fā)，收到了歐盟地平線2020研究和創(chuàng)新計劃的資助。

結(jié)語

不得不說，許多產(chǎn)業(yè)今年都面臨著慘淡的光景，但RISC-V依然保持著極大的沖勁，而這股沖勁還是出于一個相對年輕的新興產(chǎn)業(yè)。這足以說明這一新架構(gòu)無窮的潛力，在產(chǎn)學(xué)研缺乏創(chuàng)新的當(dāng)下，RISC-V必將為半導(dǎo)體行業(yè)帶來煥然一新的面貌。

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