关于RISC-V技术发展调研报告(5)

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2.6 RISC-V应用的领域2.6.1 RISC-V在IoT领域处于绝对的优势

随着物联网时代的来临，RISC-V作为新兴架构，拥有在IoT等新兴领域深耕的客观条件。以其精简的体量，或许在未来的IoT领域中能取得绝对的优势。随着人工智能、5G、边缘计算、区块链等技术的发展和成熟，将对传统计算需求形成巨大挑战，并创造出新的计算技术需求，国内CPU企业如能在此期间不断拓展产品谱系，将大有可为。

RISC-V被认为适合应用在IoT市场。因为IoT市场的情况更为灵活，是一个“碎片化”的市场，客户需求相对多样化，目前尚无任一架构统一市场，而RISC-V具有低功耗、低成本、灵活可扩展及安全可靠的特性。虽然RICS-V本身是开源免费的，但是用户对RICS-V的架构进行使用和修改后可以进行销售。根据Tractica的预测，基于RISC-V的IP和软件工具的全球收入将在2025年增加到11亿美元，高于2018年的5200万美元。

2.6.2 RISC-V将成为专用芯片设计主流架构

在时间方面，在20年前，摩尔定律开始逐渐失效，特定领域架构时代到来，DSA需要添加定制的指令，会显著缩短研发周期，同时拥有大量的设计选择权衡，因此，此类型的架构具有操作容易、基础指令简单、有编译器和操作系统支持、预留了大量编码空间等优势。|
在地点方面，RISC-V诞生于2010年的美国加州大学伯克利分校，Krste教授的团队需要个简单、免费、自由的ISA进行科研，作为更宏大的芯片设计创新项目的一部分，而伯克利具备这个条件，开发出支持全新的ISA所必需的系统。
在设计方面，RISC-V具有模块化设计的概念，所拥有的最基础的RV32I仅使用了40条指令编码，同时还提供了高度灵活的配置空间以及提供了足够多的软件平台支持。

如西部数据以及Nvidia开发专用的RISC-V控制器，他们可以加入新的指令，不仅能降低功耗和提高性能，还能够设计不同的安全机制和安全算法。在国内，高铁、电网等细分市场对专用芯片也有很强的需求，还能够满足自主可控的要求。

2.6.3 RISC-V进入数据中心处理器设计

亚马逊、谷歌、Facebook都有自己的数据中心，但现在的数据中心处理器的功耗是非常大的问题，由于这些公司在软件上不依赖于其他公司，因此他们可以根据自己的需求以及商业模式设计适合自己的RISC-V处理器。特别是在AI时代，不同的深度学习算法对于硬件架构的要求差距很大，这时候灵活的RISC-V处理器能够更好地满足要求。

2.6.4 RISC-V灵活性应用于边缘计算

边缘计算市场目前正在快速发展，但被业界广泛地看好。在边缘计算市场，同样有非常多的应用场景，如智能家庭、智能交通、智能楼宇、智能工业，这些应用对芯片的性能、功耗、安全性都有不同的要求，RISC-V的灵活性可以很好的发挥作用。

2.7 RISC-V机遇以及发展前景2.7.1 RISC-V的机遇

开放指令集与开源芯片面临前所未有的历史性机遇。

首先，从市场需求角度来看，物联网、云计算以及 5G 的发展将会催生大量

的 IOT 芯片应用需求，这些需求具有应用领域广泛、应用需求千变万化和使用

量巨大的特点。除此之外，高速发展的人工智能技术还会推动这些应用需求进

一步升级，对芯片的性能、功耗、灵活性提出更高的要求。传统芯片开发模式

无论在开发的资金投入门槛、技术投入门槛以及产品开发复用性方面远远不能

满足以上需求。在这种需求背景下，只有开放指令集与开源芯片这种全新的开

发模式或者商业模式才能满足要求，同时也将会极大推动物联网、云计算、人

工智能以及 5G 应用的推广。可以设想在不久的将来会出现类似在互联网技术中

大放异彩以及逐渐成为其发展基石的开源软件技术相对应的开放指令集与开源

芯片，后者也将成为蓬勃发展的物联网、云计算、人工智能以及 5G 等的硬件基

础，改变传统芯片的开发及应用模式。

其次，从技术发展的角度来看，目前已经完全具备发展开放指令集与开源

芯片的技术条件。从芯片开发的整个流程来看，在各个关键点都已经有相应的

开放产品。其中尤为重要的是 RISC-V 这种开放指令集以及相应开发实现的出现

和发展。除此之外，芯片开发中所需要的各种 EDA 工具也已经具有相应的开放

版本，这些 EDA 软件目前虽然还达不到商用 EDA 软件的功能和性能水平，但对

普通芯片开发已经足够，相信随着时间的推移以及参与的人越来越多，这些开

源的 EDA 工具将会越来越成熟可靠。而且经过多年的发展，芯片开发中所需要

的大部分 IP 也有相应的开源实现。

最后，芯片制造工艺的发展已经趋缓，其成本也会逐渐下降（如下图），

这将会降低开源芯片的制造成本，缩小与商用芯片之间的工艺差距。