联盟活动纪实 | CRVIC举办IC China大会 RISC-V分论坛：RISC-V 赋能新核芯时代

9 月4 日，中国RISC-V 产业联盟（CRVIC）承办的“RISC-V 产业化与开发者”论坛在上海成功举行。RISC-V 产业化与开发者论坛是第二届全球IC 企业家大会暨第十七届中国国际半导体博览会（IC China 2019）（由中国半导体行业协会、中国电子信息产业发展研究院、上海市经济和信息化委员会联合主办）的分论坛之一。本次论坛以“RISC-V 赋能新核芯时代”为主题，在中国RISC-V 产业联盟秘书长滕岭的主持下，七位来自RISC-V不同开发领域的企业家发表了精彩的演讲，对RISC-V的产业化落地，以及RISC-V如何赋能与开启IP核、芯片、系统应用的新时代做了深入的讨论与展望。

 

 

晶心科技股份有限公司林志明：RISC-V生态系统发展已经基本成熟

 

晶心科技股份有限公司总经理、中国RISC-V产业联盟副理事长林志明说，众所周知，RISC-V是开源的指令集架构（ISA），架构简单，层次清晰，具有模块化设计特性和可扩展性，架构师可在遵循架构规则的基础上添加自己的指令集，还可向基础工作组提出设计特点，这是英特尔、arm等架构所达不到的。

 

RISC-V基金会于2014年发布Frozen基本用户规范，贡献、批准并发布开放源码，目前在全球已经有超过300家的厂商加入基金会。作为一个服务会员和行业的非营利性组织,RISC-V基金会的使命是加快RISC-V的应用和渗透，为整个利益相关者社区实现资源共享，建立健全RISC-V的生态系统，促进其发展的多样性，防止碎片化发展。

 

林志明指出，目前包含美国、欧洲等各国在内的国家和地区都已经掀起了RISC-V的发展热潮。比如最近欧洲的高效运算计算机已经大范围采用RISC-V架构。欧洲各国在进行了一段时间的观察后，决定投资RISC-V，进行HPC方面的开发。不难看出，RISC-V有潜力成为未来各家企业或组织开发芯片时的主要架构。

 

 

林志明认为，RISC-V生态系统的发展已经基本成熟，包括半导体IP设计及服务、代工、研究机构、开发工具、机器学习、商业芯片供应商、FPGA、应用程序处理器在内的各个环节，已经深度投入到RISC-V的开发应用中，形成了完善的产业集群。在林志明看来，RISC-V的阵营已经聚合了足够的力量与arm架构“抗衡”，而其它的架构都终将被边缘化。RISC-V阵营当中的良性竞争与合作都将促进RISC-V的繁荣。

关于晶心科技，林志明表示，原来晶心科技拥有自己的CPU系列，从2015年晶心科技开始专注于RISC-V架构的开发，在RISC-V基金会中较为活跃。目前，晶心科技在全球范围内的RISC-V CPU IP产业中取得初步进展，产品线从比较基础的CPU到中阶的Linux再到DPA等32位和64位产品一应俱全。凭借其较为完整的产品组合、可靠的RISC-V核心IP供货商、超低功耗和高运算效能的处理器核心，晶心科技为客户开拓出可自定义指令的RISC-V处理器核心。

 

 

林志明说，“下一阶段，RISC-V将开始做‘减法’，对开发者更加友好，并聚焦更大管道和向量的扩展，整个产业已经做好了准备。”

 

平头哥半导体技术有限公司孟建熠：RISC-V架构加速拓展技术与商业边界

 

平头哥半导体技术有限公司IoT芯片研究员孟建熠认为，AI、IoT、机器人将改变未来三年芯片技术研究的方向，特别是IoT已经成为当前科技发展的主要驱动力。IoT一方面驱动了商业的变革和消费的发展，另一方面驱动了社会和环境的发展。孟建熠指出，RISC-V架构非常适合IoT产业，正处在爆发前夜的RISC-V产业，将会对arm在消费类、IoT等嵌入式市场造成冲击。

 

 

孟建熠说：“在过去一年多的时间里，我们一直在观察RISC-V这个架构究竟适合什么应用？今年6月，平头哥半导体公司发布了玄铁910，将RISC-V架构的边界进一步清晰化，RISC-V终将深度赋能IoT产业。”

 

孟建熠认为，当前IoT芯片产业面临着两大困境，一是产业热度过高，二是应用过于碎片化，而这都将引起芯片产业的泡沫化。如何借助产业红利，扎实地发展芯片技术，开拓创新，建立健全产业生态链，成为IoT芯片产业从业者的关键性思考。

 

孟建熠表示：“端云一体、软硬结合、全栈集成是RISC-V芯片架构发展的关键方向，也是平头哥公司在RISC-V领域的重要发展策略。我们希望RISC-V能够在底层提供良好的可扩展、可定制内容，来更好地让我们的产品符合应用者的需求、提高整机效能。而以玄铁系列处理器为代表的RISC-V架构在两个方面具有显著优势，一是低功耗、低成本、高代码密度，二是高性能、多核、先进存储架构。”

 

 

对于RISC-V未来的发展，孟建熠提出三点建议：“一是要在竞争中合作，制定标准。二是要深耕产业，做出价值。RISC-V是面向定制化的行业，我们要进一步跟整个行业进行深度整合。三是要在足够长的周期中解决问题。要有足够的耐心，在产业过热后及时冷静下来，让中国更多有潜力的企业在RISC-V产业中找到合适的定位，从而促进整个产业的健康发展。”

 

芯来智融半导体科技有限公司胡振波：AIoT 时代为RISC-V 本土化带来更多机会

 

芯来智融半导体科技有限公司CEO、中国RISC-V 产业联盟副理事长胡振波认为，AIoT 时代对传统架构发起了诸多挑战，这主要是由于AIoT丰富的智能化应用场景，催生了芯片市场的海量需求，带来了万亿级别的设备互联。后摩尔时代，基于领域的架构设计（DSA，Design Specific Architecture）的设计理念将逐渐成为共识和趋势。系统公司、互联网巨头的全面造芯，将使得更多软硬件结合的差异化创新诞生，而芯片在需求海量化的同时，也会呈现类似互联网服务化的趋势。在胡振波看来，在AIoT 时代，ARM，x86 等封闭的传统指令集架构已无法有效解决实际应用场景的问题，也难以带来更快的市场响应速度、特性差异化和成本优势。而RISC-V 架构设计具备开放性、先进性、模块化和可扩展四大特点，能满足AIoT 时代对产品差异化和成本的需求，拥有面向特定领域的架构（DSA）设计。

 

 

胡振波指出，创新和生态是国内MCU 公司迈向世界一流的关键，而RISC-V 作为一种全新的生态提供了合适的土壤。当前，国际公司在创新和生态建设上的投入使其赢得了先发优势和生态壁垒，占领了国内72.6%的MCU 市场。根据IC Insights 预测，MCU 全球市场2023 年的出货量有望达到382亿片。国内下游市场的海量需求，使整体市场对国产MCU 的需求持续增强，给国内的MCU公司带来了巨大机会。芯来科技的RISC-V 处理器从客户需求和场景出发，并由于其开放性、伸缩性等特点和没有历史包袱，能够更好地为MCU产业创新赋能。从开发者角度而言，芯来科技建立了RISC-V MCU 技术社区，并定期组织各种交流、培训和比赛；芯来科技还联合了兆易创新、SIPEED 等合作伙伴，基于RISC-V MCU 推出各类开发板，配合免费的开发工具和丰富的应用参考设计提供给社区。从产品路线而言，胡振波表示，芯来科技已有200、300、600、900 四条产品线；横向分类，四个系列芯片又被分成N 级别、NX 级别、UX 级别等9 类产品。芯来科技的各个系列芯片在系统安全、高可靠性、可扩展性和计算加速方面表现良好，已和国内多家知名客户建立战略合作关系，并完成了处理器内核在量产芯片的导入。

 

 

上海赛昉科技有限公司徐滔：RISC-V企业需贴近应用进行创新

 

上海赛昉科技有限公司CEO徐滔说，RISC系列架构从伯克利大学的研究项目中走出来，秉持着开源的理念，从RISC-I发展到了今天的RISC-V。RISC-V基金会是一个非营利性组织，旨在使RISC-V标准化，保护和推广免费开放的RISC-V指令集架构及其软硬件生态系统。

 

徐滔从五个方面阐述了RISC-V为何受到如此关注。一是简洁性，RISC-V相较于其它商用指令集而言小很多。二是采用全新的设计。RISC-V在吸取了前辈的经验和教训后，对用户和特权指令集明确分离，将其架构与微架构/工艺技术脱钩。三是稳定性，RISC-V的基本及标准扩展ISA不会轻易改变，而是通过可选扩展而非更新ISA的方式来增加指令，其稳定性得到极大保障。四是模块化ISA，RISC-V短小精干的基本指令集+标准扩展（1+N），为其未来的发展预留了足够空间。五是通过社区进行设计。在RISC-V开发者社区中云集了众多学术专家和行业大拿，开发设计标准较高。

 

徐滔指出，RISC-V的生态已经初步完善，在硬件层面，RISC-V提供了多样灵活的选择，其成本也更加平民化；；在软件层面，RISC-V提供了工具链和操作系统等基础软件，和易于广泛接触的应用软件。

 

 

徐滔说，业界对RISC-V普遍持有“拥抱”的积极态度。企业方面，Andes、平头哥、芯来、Codasip等宣布了基于RISC-V的IP核产品线；SiFive推出了Freedom Everywhere（IoT）、Freedom Unleashed（高性能）和Freedom Revolution（AI）等开发版作为软件开发平台；Microsemi/NVIDIA/NXP 推出了demo版和开发版；平头哥推出了玄铁910和CPU开放普惠计划。政府和研究机构方面，伯克利-清华研究院在深圳成立RIOS实验室；印度分别在两个国家级RISC-V CPU项目上投资了九千万美元和四千万美元；美国DARPA也要求security research的项目必须采用RISC-V核。

 

对于RISC-V未来的发展问题，徐滔指出，企业需时刻置身于生态之中，贴近应用进行创新，同时把握住“源于开源、高于开源、回馈开源”的三大原则。徐滔说，“从今年起，更多的厂家将会发布基于RISC-V的产品，RISC-V的高性能也将推进基于应用的软件工作大量展开，功耗管理/服务器/功能安全等将渗透到特定领域，为信息技术领域更深更广地贡献氧气。”

 

时擎智能科技有限公司蒋寿美：RISC-V 契合边缘智能芯片要求

 

时擎智能科技有限公司创始人&CEO蒋寿美说，当前AI 已经成为电子信息产业的主旋律，而边缘智能则是AI 的“最后一公里”。边缘计算大幅缩短了系统的响应时间，节省了数据传输带宽，提供了安全性和隐私性。也因此，边缘智能产业对芯片的功耗、处理能力、响应速度、灵活性和成本等方面提出了更高的要求。

 

蒋寿美从三个方面对为什么RISC-V 更适合做边缘智能芯片进行了阐述。首先，在技术层面，RISC-V 的架构优势具有低成本、低功耗、可扩展的属性，契合了边缘智能芯片的需求；其次，在商业层面，RISC-V 没有指令集授权费，且芯片面积更小，更易产生成本优势；最后，在产业自身层面，RISC-V 开源、开放的指令集更加符合自主可控的需求，利于开发生态的优化。

 

 

蒋寿美表示，当前边缘智能芯片常见计算架构包括作为主控的MCU（低端AP）、以及NPU（运行AI 算法）和DSP（运行传统音视频算法）。RISC-V 可被视为赋能边缘智能计算架构创新的关键力量，CPU+DSP+NPU 在大部分边缘智能芯片中的面积、功耗占比较高，通常可达30%—50%，而RISC-V 的精简、模块化属性可为处理器“ 瘦身”，大幅提高了单位面积算力且降低了功耗，进一步释放了DSA 架构创新潜能。

 

 

蒋寿美以时擎的“RISC-V T FUSION”计算引擎为例进行介绍，其架构可适应AI 算法演进，并持续保持高计算效率，其可伸缩、可重构架构能适应不同的应用场景，且比同等级NPU+DSP 节省约40%以上的面积，效能也更高。在芯片应用场景方面，蒋寿美指出，时擎AT1K 通用智能音箱中运用了T-FUSION 的降噪功能和关键词识别，同时支持100 条以上指令词以及快速人声唤醒功能，且低功耗待机。AT1KV 家庭智能监控则应用了T-FUSION 的多目标检测、识别功能以及ISP、T-FUSION 图像预处理和图像编码能力，配置摄像头、红外传感器、无线连接，切实保护用户隐私，可在任意时刻进行多目标实时的监测和识别。

 

上海睿赛德电子科技有限公司熊谱翔：RT-Thread助力RISC-V释放无限潜能

 

睿赛德电子的创始人&CEO熊谱翔说，在中国“芯”崛起之际，RISC-V的发展恰逢IoT的产业爆发期，其潜力将进一步释放。RT-Thread作为一款主要由中国开源社区主导开发的开源实时操作系统，是国内目前合作和支持芯片厂商最多、社区开发者最多、组件最丰富、应用领域最广的IoT OS。

 

 

熊谱翔指出，RT-Thread的产业目前面临着机遇与挑战并存。中国拥有强大的物联网产业链、最大的物联网市场和制造业群体，中国IoT产业的爆发也将带动物联网芯片及MCU厂商的大规模崛起。然而，众多的RTOS玩家中，优质的IoT OS却颇为缺乏。

 

自2006年项目初次启动，到2018年4.0版本的发布，RT-Thread的生态发展逐步走向完善。如今，RT-Thread开源组件丰富，具有优秀的软件架构设计、以及高度可伸缩性的应用生态环境，支持POSIX、CMSIS、Webnet等脚本运行环境，同时拥有丰富的开发工具包。

 

熊谱翔指出，RT-Thread对开发者尤其友好，具有超强易用和便捷开发的特性。一是RT-Thread具有清晰的架构，其C语言风格的内核利于开发者进行模块化设计。二是RT-Thread支持广泛的编译工具，兼容Keil，IAR，GCC等开发环境。三是其支持POSIX接口，方便移植Linux应用程序。四是其API简明齐全，代码注释清晰，便于应用二次开发。五是其方便调试。其内置的Shell调试工具，方便实时查看内核信息。六是其辅助工具促进开发。如UI Builder、ENV配置器等有助于降低开发门槛，提升开发效率。

 

此外，RT-Thread还全面兼容RISC-V。熊谱翔表示，RT-Thread支持RISC-V 32/64 SMP多核，与RISC-V执行同一份操作系统程序，其任务可以根据CPU负荷情况迁移到空闲核，方便多核编程，可应用于多类场景中。

 

 

 

核芯互联科技有限公司胡康桥：特色外设IP加速RISC-V产业化落地

 

核芯互联科技有限公司创始人&CEO胡康桥说，当人们提到RISC-V的敏捷开发，就不能不提到DSL（数字用户线路）和HLS（基于HTTP的流媒体网络传输协议），然而，这些概念源于学术界，如何将这些概念落实到产业中，成为当前业界面临的困境之一。

 

胡康桥指出，一提到RISC-V，大家就和开发效率联系在一起，显然，敏捷开发似乎成了该产业的标签之一。尽管设计效率并不等同于产品竞争力，但我们还是可以致力于推动RISC-V的敏捷开发。

 

 

在胡康桥看来，RISC-V整个产业的落地形态与前些年的手机市场比较相似，华为P20之所以奠定了在整个手机行业中的地位，除了其核心——麒麟970芯片之外，还要归功于摄像头。事实上，是产品外部设计推向产品走向极致。

 

RISC-V的落地也应是同一个思路。胡康桥认为，若要提高RISC-V SoC的产品竞争力，克服核心、编译器、操作系统、总线、软件栈、社区等方面的难题固然重要，不过DSA和特色IP设计也不失为两种“曲线救国”的途径。DSA研发的确有一定门槛，而IP设计却大有门道，且值得研究。

 

特色外设IP能够降低用户的使用难度，加速用户上手，也能提供一些额外的性能，满足用户对多应用场景的使用需求。胡康桥认为，优秀的SoC产品，需要数字、模拟IP双管齐下。在数字IP中，TCP/IP栈对开发者较为友好，不对开发者的理解能力做过高要求，支持TCP、ICMP、IGMPv1/v2、IPv4等协议标准和TCP服务器，具有易于使用、低延迟、低功耗、易卸载等特性。在模拟IP中，紧密耦合能将其合并在CPU流水线上，具有灵活的运行时间、特定的周期和超低的响应延迟，同时紧耦合的内存层次结构（寄存器、缓存、缓冲区）之间可实现灵活的数据共享，不受系统总线和外部内存带宽的限制。