国内芯片厂商翻身机会！RISC-V与arm决战在全球半导体变局中
由于RISC-V指令集具有开源、免费、模块化、精简等特点，从2010年问世以来行业就不断围绕它构建生态系统。近年来，在AIOT的快速发展以及国内产学研机构的不断推动下，RISC-V生态迎来快速发展。
搭上物联网快车，或成RISC-V超越arm和X86的破局点
众所周知，在CPU指令集架构领域，目前已经形成了较为稳定的市场格局。在互联网时代，X86主宰了服务器和PC市场；在移动互联网时代，arm则统治了手机市场。作为后起之秀，全新的RISC-V指令集很难在短期内挑战现有竞争格局，而全新的物联网市场为RISC-V的发展提供了难得的破局点。
据IDC的数据统计，2020年全球物联网支出达到6,904.7亿美元，其中中国市场占比23.6%，超过1,500亿美元。IDC预测，2025年全球物联网市场规模将达到1.1万亿美元，2020-2025年均复合增长11.4%，其中中国市场占比将提升到25.9%，绝对值达到3,069.8亿美元，成为物联网规模全球第一的市场。
AIoT时代具有丰富的智能化应用场景，百亿级别设备连接以及快速产品迭代的特点，催生了芯片市场海量的需求。根据GSMA数据，2025年全球物联网的设备连接量将达到246亿个，但接入设备呈现明显的多元化、碎片化特点。
RISC-V因此顺势而生，RISC-V精简、模块化的特征完全符合物联网多元化、碎片化的应用场景。此外，RISC-V开源、免费的发展模式可大幅降低行业门槛，为物联网市场提供低成本、高效率、应用范围更广的处理器产品。 一旦RISC-V能够成为AIoT时代的主流架构，其发展空间巨大。
RISC-V开源免费、自定义精简的特性将创造庞大的终端DIY市场
近年来，随着物联网的发展，下游应用场景的多样化和差异化的对芯片方案的细节有了更高的要求。而RISC-V最大的优点之一便是模块化的灵活设计，可根据特定的应用场景对指令集进行扩展和定制，很好地满足了物联网应用的多样化和差异化需求。而这是x86与arm架构无法实现的。
据了解，RISC-V的模块化特点来源于可选的标准扩展，用户根据应用程序的需要，可以选择是否包含这些扩展。模块化为新的功能创造与产品差异化设计提供了空间，不仅使RISC-V满足了嵌入式小资源场景所需的袖珍化、低能耗特点，而且在支持定制化的同时，也最小化了RISC-V生态系统的碎片化问题。
目前，基于RISC-V的模块化特点定制的芯片已经有了很多量产的案例。比如去年底，全志科技就在投资者互动平台表示，公司基于RISC-V架构内核开发的D1芯片已经实现量产。据公司介绍，D1芯片是全球首颗量产的搭载平头哥玄铁906 RISC-V的应用处理器，可根据客户需求适配包括鸿蒙在内的多个操作系统，为万物互联AIoT时代提供了新的智能关键芯片支撑。在应用场景上，D1处理器芯片可广泛应用于智慧城市、智能汽车、智能商显、智能家电、智能办公等多个细分领域。
事实上，RISC-V的开源免费、模块定制化的特征可以创造庞大的DIY市场。以安卓系统的成功为例，安卓系统在开源之后在短时间内就引起全球市场的兴趣，吸引了世界各地的手机厂商参与到基于安卓系统的系统开发和使用，这促使其快速发展，在短期内搭载安卓系统的终端设备出货量以及市占率就超过了苹果。
此外，在众多厂商的参与下，基于安卓系统开发的App应用数量也不断提升。可以说，基于安卓开源的系统生态，创造了庞大的下游DIY市场，推动了智能手机时代的到来。而RISC-V开源免费、模块定制化的特性有望复制安卓系统成功的路线，让其从X86、arm的联合绞杀中脱颖而出。
RISC-V架构正处于高速发展的初期，并逐步得到了产业界的广泛认可
从市场发展空间来看，根据不完全统计，2020年全球RISC-V指令集市场规模约2.2亿美元，2021年将达到3.8亿美元，预计到2024年有望超过10亿美元。从出货量来看，根据市场Semico Research Group的数据，预计到2025年市场上采用RISC-V架构的处理器核心将超过624亿颗，2018-2025年的年复合增长率高达146%。
近年来，由于RISC-V短小精悍、开源免费等不同于x86、arm等指令集的优良特性，吸引了众多国家和企业的支持和布局。
为了推进RISC-V生态系统建设，使其指令集被更大范围的采用，2015年国际RISC-V基金会成立。成立至今，基金会已拥有超过327家成员。其中，包括谷歌、微芯科技、美光、英伟达、恩智浦、高通、三星、西部数据、台积电、英飞凌、意法半导体、联发科等一众知名半导体企业。
值得一提的是，中国企业阿里巴巴以及小米生态链公司华米科技是RISC-V基金会19个白金会员之一，华为、全志科技、君正、乐鑫、芯来科技等企业亦在RISC-V基金会的金、银和审计员队列中。
除了国际RISC-V基金会外，2018年中国本土还建立起中国RISC-V产业联盟（简称CRVIC）和中国开放指令生态联盟（简称CRVA）和RISC-V基金会中国顾问委员会，以促进RISC-V的宣传推广与生态建设。
在RISC-V技术不断发展、生态不断完善的背景下，近两年国内外厂商相继发布了多款基于RISC-V指令集的芯片产品。从国外来看，目前恩智浦发布了RV32M1产品，主要应用在汽车等领域，目前尚处于测试阶段；西部数据此前发布了SweRV系列产品，主要应用在在家存储器上。此外，还有Imagination、Microchip等众多公司也陆续发布了多款基于RISC-V指令集的芯片产品。
从国内来看，近年来包括阿里巴巴平头哥、小米华米科技、华为海思等科技公司已经研发出多款基于RISC-V指令集的芯片产品，并且很多产品已经实现大规模的出货。比如阿里巴巴平头哥此前发布了玄铁C906、910等系列产品，合作企业包括全志科技、卓胜微、中科蓝汛等；华米科技发布了黄山1号、黄山2S等系列产品，主要应用在小米的智能穿戴设备上；华为海思发布了Hi373V110产品，主要应用在华为以及荣耀品牌上；此外，还有兆易创新、汇顶科技、芯来科技、乐鑫科技、沁恒微、中科蓝汛等众多国内厂商也陆续发布了一系列基于RISC-V指令集的芯片产品。
由此可见，虽然目前RISC-V生态尚不完善，但基于RISC-V指令集免费、精简、模块化、可扩展等优点，RISC-V指令集越来越受到国内外众多芯片厂商的重视和认可。
RISC-V的成功离不开以平头哥为代表的众多生态公司的努力
不同于过去PC、移动互联网时代，AIoT时代的芯片本身就需要底层技术的革新。基于 RISC-V极简、开源、模块化及可扩展的技术特性，亦将担当承担历史重任、撬动未来格局的新支点。
业内人士指出，英特尔和arm的成功离不开其与合作伙伴打造的生态环境，也正是强大的生态环境为其提供了源源不断的生命力。而在AIoT时代，也同样需要基于芯片打造一个全新的生态环境，这恰恰就是平头哥模式擅长的。
在去年的云栖大会现场，阿里云智能总裁张建锋宣布，平头哥开源玄铁RISC-V系列处理器以及基于玄铁的多操作系统的全栈软件及工具。据了解，这是继发布玄铁910等处理器后，平头哥在RISC-V生态上的又一重要举措，也是全球首个商业处理器的开源。这进一步拉近了RISC-V技术与开发者的距离，成为全球硬件开源的新里程碑。
目前，平头哥玄铁系列处理器已经累计出货超25亿颗，拥有150余家客户、超500个授权数，已成为国内应用规模最大的国产CPU。
平头哥生态负责人杨静表示：“玄铁系列处理器已得到市场的有效验证，接下来平头哥会继续为加入RISC-V阵营的合作伙伴提供全面的服务支持，帮助他们更好地开发设计芯片，持续推动更多的厂商认可RISC-V并逐步采用这一架构，共同推动RISC-V生态的繁荣。”
在AIoT时代，RISC-V契合AIoT行业发展的核心需求，在多场景、碎片化的应用大背景下，RISC-V在未来有望成为处理器芯片应用最主流的指令集架构。不过，RISC-V的成功离不开一个好的生态环境，这不仅需要RISC-V技术的发展，还需要相关产品、软硬件的协同创新。未来只有更多公司参与其生态建设，RISC-V架构才能走得更远。
编辑：ZQY 最后修改时间：2022-07-18
