RISC-V是當前半導體領(lǐng)域最火熱的架構(gòu)之一。多家RISC-V芯片設計廠商近期陸續(xù)發(fā)布新品。市場火熱的背后，也有觀點認為，RISC-V比較適合用在定制化產(chǎn)品上，但長期來看仍需建立軟件生態(tài)鏈。RISC-V要想構(gòu)建類似ARM或x86的生態(tài)，可能要花費10年甚至20年時間。

廠商推動RISC-V上車

無論是在核心層面還是芯片層面，RISC-V都已經(jīng)有進軍汽車領(lǐng)域的消息。現(xiàn)階段，部分國內(nèi)外企業(yè)正在瞄準RISC-V在汽車領(lǐng)域的應用，加快推動RISC-V上車。

今年3月，RISC-V芯片設計廠商SiFive宣布融資1.75億美元。最近，他們又宣布推出三款車規(guī)級內(nèi)核。

瑞薩在推動RISC-V上車的嘗試則更早，這個過程同樣離不開SiFive的推波助瀾。2020年4月，瑞薩與SiFive達成合作，共同開發(fā)面向汽車應用的下一代高端RISC-V解決方案。緊接著，在2020年年末，瑞薩借助日本半導體公司NSITEXE推出了集成RISC-V協(xié)處理器的汽車MCU RH850/U2B。據(jù)了解，這款產(chǎn)品主要用于混合動力ICE和xEV牽引逆變器、高端區(qū)域控制、連接網(wǎng)關(guān)和車輛運動等相關(guān)應用。

今年年初，英特爾在CES 2022上推出了專為自動駕駛打造的Eye Q Ultra系統(tǒng)集成芯片。值得一提的是，Mobileye EyeQ Ultra不包含任何x86內(nèi)核，而是擁有12個RISC-V內(nèi)核、ARM GPU和DSP。

近幾年，國內(nèi)助推RISC-V架構(gòu)上車的廠商也如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，為車用芯片市場帶來新的選擇。作為國內(nèi)首批基于RISC-V開放指令集架構(gòu)打造應用生態(tài)，并率先實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地的領(lǐng)先企業(yè)，芯來科技宣布完成數(shù)億元新一輪融資，加速推進RISC-V新進程。據(jù)了解，芯來科技的CPU IP產(chǎn)品在ASIL-B和ASIL-D車規(guī)功能安全上做了一些安全機制的實現(xiàn)，比如利用軟件自測試檢測硬件故障，在ILM、DLC、I-Cache和系統(tǒng)總線上實現(xiàn)ECC糾錯和奇偶校驗保護，以及延遲雙核鎖步的冗余設計等。

國內(nèi)MCU廠商愛普特也與阿里平頭哥進一步達成深度合作。據(jù)悉，雙方計劃未來一年推出六大RISC-V芯片系列產(chǎn)品，主要面向的市場也包括車載領(lǐng)域。另一家重要廠商——凌思微電子基于RISC-V架構(gòu)和BLE5.0/1規(guī)范的車規(guī)級無線MCU系列產(chǎn)品——LE503x系列產(chǎn)品。根據(jù)公開信息，該系列產(chǎn)品主要應用于車身控制、即時通信、車載娛樂等方面。

芯來科技有限公司CEO彭劍英對記者表示，當前，國內(nèi)外企業(yè)在推動RISC-V上車方面基本上處在同一起跑線?；赗ISC-V架構(gòu)的開放性能夠大大增強各汽車芯片廠商的專有特性，實現(xiàn)和豐富各種產(chǎn)品形態(tài)。

建立軟件生態(tài)至關(guān)重要

因為車規(guī)級產(chǎn)品對安全性、可靠性的要求很高，所以業(yè)內(nèi)有很多人擔心，這會不會是RSIC-V架構(gòu)上車面臨的挑戰(zhàn)。有觀點認為，RISC-V上車后，在架構(gòu)層面還有部分待完善的地方。

不過，在彭劍英看來，RISC-V架構(gòu)在車用領(lǐng)域完全沒有任何障礙。事實上，車規(guī)級產(chǎn)品的高可靠性需求，更多的是考驗各個CPU IP廠商的安全設計流程及安全功能設計能力。在這個層面上，主要是考驗IP廠商在研發(fā)過程中的規(guī)范性和完備性，在設計功能上能否滿足車用安全標準。

“用RISC-V打造車規(guī)級CPU產(chǎn)品不會有任何阻力。一旦基于RISC-V架構(gòu)的車規(guī)級CPU IP通過安全標準認證，那么在芯片廠商看來，這和用其他架構(gòu)的車規(guī)級產(chǎn)品并無其他區(qū)別。”彭劍英對記者說。

軟件生態(tài)的建立或許是RISC-V上車要邁過的一道坎兒。這是因為RISC-V的開源是指令集層面的，而Tier 1和整車廠出于對穩(wěn)定性的考慮，會優(yōu)先考慮某些特定領(lǐng)先廠商的產(chǎn)品，這就讓軟件支持成為RISC-V的短板。在軟件定義汽車的時代，如果沒有軟件生態(tài)，基于RISC-V實現(xiàn)的芯片很難在具體應用場景中發(fā)揮作用。

“目前RISC-V面臨軟件生態(tài)仍未建立的劣勢，此外還面臨其相關(guān)編譯器、開發(fā)工具以及其他生態(tài)要素仍不成熟的問題?！辟惖项檰柤呻娐分行母呒壸稍冾檰柍貞椖顚τ浾弑硎?，首先是需要建立RISC-V的開源指令集層的軟件生態(tài)，降低RISC-V架構(gòu)產(chǎn)品碎片化的研發(fā)。其次要完善RISC-V軟件開發(fā)工具鏈，加強編譯器、開發(fā)工具等生態(tài)要素的研發(fā)生態(tài)。最后是要加大客戶協(xié)商合作。目前汽車芯片使用其他架構(gòu)的產(chǎn)品較多，使用RISC-V架構(gòu)的車載芯片如果適配其他架構(gòu)產(chǎn)品，就需要與下游客戶加強協(xié)商合作以建立應用生態(tài)。

總體來看，目前車用軟件生態(tài)還是比較封閉的生態(tài)。Tier 1和整車廠都會有不同的軟件方案，這些差異化的需求使得市場上還沒有形成壟斷性的軟件生態(tài)。彭劍英表示，在這種情況下，RISC-V硬件架構(gòu)的靈活性能夠更好地適配這些差異化需求。結(jié)合軟件定義汽車的發(fā)展，軟件也會定義硬件功能，這樣具備開放性的RISC-V架構(gòu)將贏來更多定制特性的機會?！澳壳案骷襌ISC-V CPU IP廠商以及軟生態(tài)廠商都在積極投入車規(guī)級產(chǎn)品的軟硬一體化布局?！迸韯τ⑼嘎叮緛砜萍家苍诤推嚇藴驶M織、車廠、車用芯片設計廠商，一起打造車規(guī)級產(chǎn)品，讓應用需求特別是本土化應用需求，拉動RISC-V在車用領(lǐng)域的落地和成長。

“軟件定義汽車”其實是需要中間件的，RISC-V上車還需要解決好產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同問題?，F(xiàn)階段，英飛凌、恩智浦和ARM等企業(yè)均參與布局了市場中有代表性的中間件Autosar，目前這些公司還都沒有表現(xiàn)出讓RISC-V架構(gòu)上車的意愿。而除了中間件，RISC-V上車還需要解決接口標準化和與操作系統(tǒng)適配等問題，需要相關(guān)公司的配套軟件和工具支持。

RISC-V工具鏈企業(yè)澎峰科技聯(lián)合創(chuàng)始人王軍輝曾在接受《中國電子報》記者采訪時提及：“想要完善工具鏈，健全完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，是需要RISC-V產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)共同投入的。不能只想著吃‘免費的午餐’?！北M管RISC-V架構(gòu)上車的周期可能會比較長，也面臨著一些不容忽視的挑戰(zhàn)，但RISC-V上車仍然擁有光明的市場前景。

德勤曾經(jīng)預測，目前RISC-V架構(gòu)在近10年內(nèi)還難以撼動ARM和x86架構(gòu)的地位，但是預計到2025年，基于RISC-V技術(shù)的芯片銷量在汽車領(lǐng)域的可服務市場（SAM）有望達到29億個。

RISC-V收入呈指數(shù)級增長

長期以來，占據(jù)世界芯片主要市場份額的CPU（或稱為“主流CPU”）只有x86和ARM兩種架構(gòu)，這種情況大概率還會持續(xù)下去。但需要注意的是，近年來，蓬勃興起的開源RISC-V架構(gòu)CPU為我國發(fā)展主流CPU帶來了機遇。池憲念對記者表示，ARM、x86架構(gòu)具有較高的生態(tài)壁壘，RISC-V具有模塊化的優(yōu)勢，其勝任軟件定義硬件高靈活性的特點可滿足汽車非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理的要求。RISC-V架構(gòu)汽車芯片若能切入汽車芯片及自動駕駛領(lǐng)域，無疑將擁有很大的潛在市場增長空間。

中國工程院院士、中國科學院計算技術(shù)研究所研究員倪光南此前就明確表示，在智能網(wǎng)聯(lián)汽車時代，無數(shù)種場景的應用紛紛涌現(xiàn)，人們將迎來“需求定義軟件、軟件定義硬件”的時代。而RISC-V能很好地滿足“需求定義軟件、軟件定義硬件”的時代需求，是智能網(wǎng)聯(lián)車芯片的理想選擇。

基于此，倪光南建議，我國應抓住新一代信息技術(shù)發(fā)展機遇，聚焦開源RISC-V架構(gòu)發(fā)展中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)。我國的舉國體制和超大規(guī)模市場優(yōu)勢、人才優(yōu)勢，有助于大力發(fā)展壯大我國RISC-V產(chǎn)業(yè)生態(tài)。通過加大對RISC-V開源社區(qū)的投入和貢獻來增加話語權(quán)，我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車有望實現(xiàn)更高、更快、更強的目標。