2019-03-15 16:35 RISC-V架構(gòu)
資深的資訊產(chǎn)業(yè)人士,對于40年前那場CISC(Complex Instruction Set Computer,復(fù)雜指令集架構(gòu))與RISC(Reduced Instruction Set Computer,精簡指令集架構(gòu))的處理器架構(gòu)之爭,絕對印象深刻。1980年,IBM推出的個人電腦,內(nèi)部搭載了英特爾(Intel)的處理器以及微軟(Microsoft)的操作系統(tǒng)。這個決定,奠定了日后PC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ),影響直到今天。
「當(dāng)時IBM的想法是PC的運(yùn)算能力不能超越Workstation,Workstation又不能超越Mainframe,」黃崇仁回憶,當(dāng)時的處理器兩大陣營分別是價格較便宜但性能有限的英特爾,與性能較優(yōu)越但價格相對高昂的摩托羅拉(Motorola),但當(dāng)IBM采用Intel的處理器芯片后,被Intel擁護(hù)的CISC勝出,PC產(chǎn)業(yè)的規(guī)格從此定于一尊,造就往后數(shù)十年的「Wintel」榮景。直到今天,業(yè)界人士仍會忍不住設(shè)想:如果當(dāng)年IBM選中的不是Intel而是Motorola,今天的資訊產(chǎn)業(yè)又會是何種光景?
「Wintel」架構(gòu)造就PC產(chǎn)業(yè)三十年榮景
PC產(chǎn)業(yè)之后的行動通訊產(chǎn)業(yè)則呈現(xiàn)另一種風(fēng)貌。「ARM(安謀)很厲害大家都曉得,但可能沒多少人知道,他名字里面的R,指的就是RISC架構(gòu),」芯原微電子董事長戴偉民指出,Intel未能抓住3G、4G帶來的行動通訊商機(jī),而ARM以RISC開發(fā)的處理器架構(gòu),具備低能耗、高性能的特點(diǎn),受到以Google為首的Android陣營大力支持;在「AA(Android + ARM)」攜手合作下,終于打破了Wintel的壟斷優(yōu)勢,成為行動通訊的霸主。
進(jìn)入5G時代,競爭格局又再次轉(zhuǎn)變。戴偉民指出,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)過去奉行的摩爾定律(Moore's Law),已經(jīng)逐漸走到盡頭?!?990年代時期,大約每四年能提升一倍的運(yùn)算能力,但是到2000年以后出現(xiàn)瓶頸了,發(fā)現(xiàn)只靠一顆處理器不夠,開始發(fā)展多核,」他補(bǔ)充,即使如此也無法扭轉(zhuǎn)CISC運(yùn)算能力成長趨緩的事實。
ARM授權(quán)金高,不利物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)家
至于ARM,雖然采行較為精簡的RISC架構(gòu),但這家公司并不自行生產(chǎn)芯片,營收來源均為專利授權(quán)金,授權(quán)費(fèi)用也愈來愈昂貴。這樣對于想要投身物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的年輕創(chuàng)業(yè)家來說,是個沉重的負(fù)擔(dān)。
這個時候,標(biāo)榜開源架構(gòu)、模組化的RISC-V應(yīng)運(yùn)而生。戴偉民解釋,RISC-V只有40多條不變的核心指令,遠(yuǎn)比Intel、ARM要更為簡潔;使用者可以在核心指令的基礎(chǔ)上,發(fā)展可擴(kuò)充的指令集,也可以依據(jù)自己的應(yīng)用需求,開發(fā)能以專利保護(hù)的專用指令。換句話說,采用RISC-V架構(gòu)設(shè)計芯片的。一方面可以避免龐大的授權(quán)金,而且使用者可以任意挑選需要的指令組合來開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,輕量化的芯片架構(gòu)也很適合用于低能耗、高效率的物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)算需求。
因為能夠繞過Intel與ARM兩座大山,許多亟欲在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)彎道超車的大陸廠商,都正積極投入RISC-V當(dāng)中。小米生態(tài)系中專注于穿戴式裝備的華米科技,在去年九月推出了第一款以RISC-V架構(gòu)開發(fā)的處理器芯片,號稱具備人工智慧(AI)功能,至于實際運(yùn)用的可穿戴產(chǎn)品,預(yù)計在今年內(nèi)可以上市。也是在去年九月,中天微系統(tǒng)推出了基于RISC-V架構(gòu)的處理器CK902,旋即被阿里巴巴集團(tuán)收購,與阿里內(nèi)部的芯片團(tuán)隊達(dá)摩院整合成立平頭哥半導(dǎo)體公司,也與小米旗下的松果電子合作,推動RISC-V商業(yè)化。
進(jìn)入5G時代,資料傳輸速度會翻倍成長,才能造就物聯(lián)網(wǎng)、人工智慧這些科技應(yīng)用;不過同等重要的是,未來的終端設(shè)備,也就是物聯(lián)網(wǎng)中的每個「物」,都必須具備相當(dāng)?shù)倪\(yùn)算能力。如果說Intel與ARM分別定義了PC和行動通訊時代的運(yùn)算標(biāo)準(zhǔn),對于即將來到的物聯(lián)網(wǎng)時代,我們期待的可能正是RISC-V。