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三星或将大力投入RISC-V,2024年RISC-V市场规模或将接近10亿美元

发布时间:2023-06-29 来源: 责任编辑:wenwei

【导读】关于三星雄心勃勃的新 CPU 架构计划,一些有趣的谣言在韩国流传开来。Pulse News引用了多个未具名的行业消息来源,以获取有关三星减少对 Arm 架构依赖的计划的信息。最初,据称三星将加快下一代“Galaxy Chip(s)”的开发。中期目标是到 2027 年将其笔记本电脑和智能手机从 Arm 转移到内部 CPU 内核。据说项目团队负责人是一名前 AMD 高级工程师。


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将三星的处理器设计历史描述为一段并不充满荣耀的历史可能是公平的。尽管近年来做出了最大努力,Exynos 处理器一直无法摆脱运行热和性能不及高通类似级别的 Snapdragon 处理器的声誉。最新推出的 Galaxy S23 旗舰产品决定避开 Exynos 转而使用 Snapdragon,这是迄今为止最明显的迹象,表明三星充分意识到其竞争对手的优势。


当然,三星并不乐于充当第二或第三小提琴手,因此该公司严肃的商业头脑一直在想方设法扭转他们处理器开发的命运。据报道,三星早在 2019 年就放弃了内部 CPU 核心开发的想法,解雇了德克萨斯州三星奥斯汀研究中心的 300 名开发人员。然而,自 2021 年年中以来,它一直在招聘 AMD 和苹果的工程师,以组建一个新的定制架构团队。Pulse News 特别指出,一位在 AMD 负责 CPU 开发的高级开发人员现在领导着一个“致力于 CPU 内核开发”的团队。


据消息人士透露,三星的目标是将自己的 CPU 内核用于智能手机和笔记本电脑。基于这项新研发工作的首批处理器预计将于 2025 年面世,它们将放弃 Exynos 品牌,而是称其为“Galaxy Chip(s)”。不过,这些首批 Galaxy Chip 产品仍可能会使用基于 Arm 架构的 CPU 内核。Pulse News 消息来源表明,如果一切按计划进行,三星将在 2027 年之前准备好推出自己的架构 CPU 内核。


设计一个不使用 Arm 架构但仍具有竞争力的 CPU 内核对三星来说将是一项壮举。这不是它必须成功清除的唯一障碍,软件兼容性问题也需要解决。此外,就像 Apple 从 Intel 迁移到 Apple Silicon 时,它可能需要支持某种仿真层,这会减缓架构性能的提升,以平滑过渡期。


如果三星“自己”的 CPU 设计不是全新的架构,而是使用RISC-V内核,它可以解决一些预期的软件问题。例如,谷歌今年早些时候已经宣布正式支持 RISC-V 架构处理器。在非 Arm 和非 x86 笔记本产品上安装 Microsoft 的 Windows 操作系统将是另一个挑战。


RISC-V指令集可能会演变成未来的浪潮,但近10年内,它还难以撼动Arm和x86 ISA(指令集架构)的地位。


免费、灵活,Arm和x86的最佳替代


近年来,英特尔和Arm的专有指令集架构几乎构成了全球部署的所有CPU,而RISC-V作为一种用于芯片设计的开源指令集架构,成为了Arm和x86 ISA的替代方案。


与专有ISA相比,RISC-V的开源性质提供了几个优势。首先,它是免费的,这可以为处于早期发展阶段的公司节省数百万美元的许可费;其次,作为开源指令集架构,RISC-V不受出口限制的影响。这对于那些受到这些限制影响的公司具有吸引力。


在技术层面,RISC-V设计比传统的ISA更容易修改,还可以与各种应用兼容,从而具有更大的灵活性。尽管一些人仍然认为RISC-V可能面临跨生态系统的挑战,但部分公司正在将RISC-V指令集用于所有AI图像传感器、安全管理、AI计算和5G的机器控制系统,还有公司同样计划将其用于不同的存储、图形和机器学习应用程序。甚至英特尔的代工服务部门也与RISC-V处理器解决方案公司SiFive展开合作。


不过需要注意的是,RISC-V技术仍然相对较新,并非对所有客户都适用。其次,因为该技术发展还处在早期阶段,很少有备受瞩目的设计成果,缺乏Arm或x86 ISA的一些功能。


此外,在晶圆代工厂制造基于RISC-V指令集的芯片在材料上与制造传统的基于ISA的封闭芯片没有太大区别,制造技术是相同的。即使到2025年,英特尔x86和Arm芯片的销量也可能比基于RISC-V指令集的芯片销量大很多倍。


从单一生态开放,到多生态连接


除技术外,生态是所有芯片架构能否发展壮大的最关键因素。英特尔X86架构以及Arm架构的成功,离不开与操作系统、软硬件生态的深度融合,也因此推动人类社会进入PC时代和移动时代。如今,RISC-V的横空出世与AIoT时代的迅猛发展极为契合,生态建设更成为这一波新浪潮的决定性因素。


日前,在阿里平头哥(T-Head)举办的“玄铁RISC-V生态大会”上,平头哥半导体有限公司副总裁孟建熠在主题为《推动架构开放 促进生态连接》的演讲中,分享了当前全球及国内RISC-V生态发展的情况以及平头哥的最新进展,并在会后接受了《电子工程专辑》等媒体的采访。


回顾2016年第一次在上海参加RISC-V峰会时,孟建熠感叹道当时业界更多认为RISC-V是一项需要探索和落地的‘时髦’新技术,参与者大多数是学生、教师。而如今会议的参与者更多来自企业,这意味着RISC-V已经从学术技术逐渐开始商业化。


在RISC-V技术链上,有从事芯片、CPU、开发工具、基础软件、应用等不同工作的人,唯有抱着开放的态度做事,才能让大家看到更多技术上存在的问题,实现快速迭代。用孟建熠的话来说就是“竞合关系”——在商业产品上竞争,在标准建立上合作。同时,RISC-V不仅要实现单一生态开放,还要与现有生态连接并被接纳,如GNU、Android、Linux等开源生态,以及由各大公司主导的生态。


“如今RISC-V的势头已经非常清晰,未来五年的赛道也已经显现。”孟建熠说到。据RISC-V基金会统计,预计到2025年,RISC-V会占据物联网领域28%的市场,其中在最有机会发力的AI和机器学习领域复合增长率超过70%,到2027年会有250亿台设备在RISC-V生态中。


而到具体的应用领域采用RISC-V的时间点,孟建熠认为整体趋势是从简单到复杂逐步铺开,规模(中低端)和标杆(高端)应用对于RISC-V都很重要。“我预计五年左右,基本在各个领域都能看到RISC-V的落地。车规应用在一到两年的时间就会落地,在数据中心上应用的时间会稍微晚一点。”


RISC-V在全球范围内的格局和标准演进


从过去一年全球范围内的RISC-V技术演进事件来看,北美地区依然是RISC-V的创新高地,从处理器IP到软件、数据中心级应用都在全面探索;欧洲的不少老牌公司在逐步从原有架构转到RISC-V架构;亚洲地区也保持非常快的发展速度,Andes、StarFive、香山、芯来和平头哥等公司都在努力推动RISC-V处理器的发展。


孟建熠表示,当前大部分芯片企业正在思考如何使用RISC-V架构来开发自家生态产品,很多基础软件公司也逐步进入到RISC-V生态中。


能够在技术上实现全球协同发展,是因为RISC-V本身就是一个全球协同的标准。在推出产品竞争之前,首先要把这个处理器架构如何工作、运行、标准化的原理等竞争前标准化的技术让大家明白。举例来说,今天的以太网、USB等行业标准都是全球协同做出的,只是原来国内参与的力度不像今天的RISC-V这么大。可以说在RISC-V标准化上,中国和其他国家地区站在了同一起跑线上。


截至目前,RISC-V基金会已经有81个TG,在2022一年内就新增了30多个TG。每年新推出的标准让产业可以循序渐进地跟进,据悉2022年已完成6项标准,2023上半年会达到10项左右。


增加标准并不难,难在长期维护花费的精力,以及让其他开发者接受。RISC-V作为一个开放的标准,大家都可以在标准上进行增加或修改,如何维护架构?对此孟建熠表示,平头哥已经拿到第一张RISC-V架构兼容性测试证书,“今后所有RISC-V处理器会在架构兼容性上有所要求。RISC-V碎片化是一种必经的过程和现象,但其发展的本质一定是趋向统一的。因为处理器所有人都需要,如果没有让大家共同认可的标准,仅靠一家企业很难长期维持并进入主流生态中。”


短期内RISC-V很难比肩x86和Arm


在未来,RISC-V技术是否会在一个由两个大型老牌企业主导的行业中站稳脚跟还是一个未知数。目前,指令集架构领域被Arm和英特尔两大巨头占据,仅有少数几家公司占据该领域的小众市场,如处理器IP供应商ARC和Tensilica。


Arm和英特尔的其他竞争对手已经消失了,它们的消失的原因在于技术行业整合ISA技术的迫切需求。德勤预测,未来十年内,CPU的指令集架构可能仍然只有两个主要参与者:英特尔和Arm。


RISC-V技术自面世以来,就以开源为特点在处理器领域激起了不小的浪花。看好该技术的人认为,RISC-V将对标英特尔和Arm的主流芯片指令集,并成为与其并肩站立的第三大技术。但作为处于发展初期的RISC-V技术,其在手机、平板等生态成熟的行业,还很难占据市场。


来源:贤集网



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