AI與IoT翻轉既有市場 RISC-V發展潛力十足

The RISC-V Revolution is Going Global！的技術研討會 活動現場。

憑藉著精簡指令、可模組化、免費與開源的特色，RISC-V近年來成為半導體IP市場焦點，科技產業中Google、高通、三星、聯發科…等不同領域大廠，都已成為RISC-V基金會成員。作為全球半導體產業重鎮，台灣半導體業者的每一步對RISC-V發展都動見觀瞻，為使台灣半導體人士對其發展現況掌握更全面，專注於RISC-V領域，並已推出多款產品的SiFive，日前於新竹舉辦了主題為“The RISC-V Revolution is Going Global！”的技術研討會，會上SiFive技術專家與半導體重量級廠商的專業人士，深入地剖析了RISC-V市場趨勢與技術發展。

SiFive中國大陸CEO徐滔在開場前先介紹RISC-V的歷史與其基金會，RISC-V起始于美國柏克萊大學，柏克萊從80年代初期就開始投入RISC的研究，在2010年前就已發展出4代RISC版本，2010年Krste Asanovic教授帶領著兩位學生以開源、免費的RISC為方向發明出了RISC-V並且發布了研究成果，該研究在業界逐漸累積起了知名度，2015年這三個人成立了SiFive公司與RISC-V基金會，並正式將RISC-V推向市場，其中RISC-V基金會是中立的非營利性組織，主要推動標準化、保護和推廣免費及開放的RISC-V指令集架構及其硬體和軟體生態系統，以用於所有運算設備。而SiFive則是商業公司，聚焦於RISC-V指令集，設計核心IP、開發工具與相關解決方案。

SiFive打造完整產品線

經過5年多的發展，RISC-V的生態不斷壯大成熟，如今RISC-V基金會成員已超過210家，應用領域也快速拓展，而發展之所以迅速，徐滔指出RISC-V的簡潔性、全新設計、模組化ISA、穩定性與社區是其關鍵優勢，相較于其他商用指令集，RISC-V的指令更少、更精簡，而借助柏克萊大學過去的研究經驗，RISC-V也避免了研發時可能導致失敗的因素，並且對使用者和特權指令集可以做到明確分離。此外RISC-V可將指令集架構(ISA)模組化，精簡的基本指令集加上標準擴展，為之後應用擴充與延伸預留足夠空間，同時RISC-V的基本及標準擴展ISA並不會變動，工程師可透過擴展而非更新ISA的方式增加指令，而所有研發上的難題，也可在已有的社區討論中提出並找到答案。

至於SiFive，市場多認為是IP供應商，但其實SiFive是新型態的晶片廠商，通過晶片設計軟體化與RISC-V的結合，創造出無限可能的IP Core，目前SiFive已推出數款產品，產品線可分為E Core、S Core、U Core三大區塊，E Core為32位嵌入式處理器IP，主要應用於MCU、邊緣運算、AI與IoT。S Core與U Core都是64位，其中S Core為嵌入式CPU IP，可應用於儲存、AR/VR、機器學習。U Core則為應用級CPU IP，以Linux、資料中心與互聯設備為主。針對上述3大區塊，SiFive再依據使用需求劃分出7、3/5、2等系列產品，例如7系列面向于高效能，其E76-MC晶片就是4核、32位的嵌入式CPU，S51則是用於低功耗64位MCU。而為協助客戶加速產品設計，工程師可通過其網頁端的SiFive Core Designer圖形化介面取得SiFive所有RISC-V核心產品，選擇預設的標準內核選項，並可以創建及保存其設置，此外資料包在驗證後24小時即可生效。

SiFive結合晶片設計軟體化與RISC-V的做法，已創造出多項業界首例，比如與微軟合作，實現全球首款雲端設計的晶片量產、首款RISC-V的SSD控制器等，接下來除了持續扮演RISC-V生態的推動者、建立強大生態和合作夥伴外，SiFive也將持續推出全新的產品，並擴大其應用，未來則將著力於教育、研究合作與商用解決方案等3個方向，在教育方面，將開發出具有吸引力的體驗課程，協助學生編碼與創新，並聚焦於AI、物聯網與機器人等應用。研究合作部分，目前已與巴西聖帕洛大學、印度Kharagpur等機構共同研發AI、物聯網等技術，至於商用解決方案，從目前發展來看，RISC-V的發展將會與IoT息息相關，而IoT的垂直應用也將對系統研發帶來嚴苛挑戰。

對設備廠商來說，IoT的垂直應用設計挑戰主要來自IP資源、設計平台、專業團隊、研發週期與成本等5個方面，針對這5大挑戰，SiFive除了上述的RISC-V核心產品外，也有Freedom Aware和Freedom Revolution模組與平台，並可為客戶定制化SoC，SiFive也針對DSA提供高度可定制化IP，並且擁有通曉14個以上不同垂直領域的專業團隊，提升客戶研發效率，並避免了不必要的成本支出。

各領域的企業積極布局

除了介紹RISC-V發展現況與SiFive布局外，研討會也邀請到ACTT、Imagination、工研院與Rambus等產研機構的專業人士，針對其RISC-V產品發表演說，其中ACTT以SiFive RISC-V核心所研發的超低功耗物聯網模擬IP平台ACTT LogicFlash，可提供物聯網系統廠商低成本、低耗電與高可靠度的平台選擇。Imagination則透過RISC-V技術，將產品應用於各種領域，例如PowerVR就可用于智慧車輛，落實邊緣運算等。工研院的RISC-V解決方案則可支援廠商從前端分析到後端操作，並具有完整的RTL模擬推論能力。對於系統安全，Rambus的RT-630以RISC-V為基礎，打造出最佳化系統安全解決方案。

從RISC-V基金會的發展、SiFive的快速與不同領域廠商的積極布局來看，RISC-V已然成為IP領域未來的重點技術，其免費、開源、可模組化特色，在AI、IoT的時代，將扮演關鍵角色，近年來RISC-V基金會與SiFive持續推動的生態圈也越來越完整，雖然RISC-V現在仍處發展前期，但各指標性大廠都認為未來潛力雄厚，因此徐滔建議台灣廠商可加快投入腳步，以掌握隨之而來的龐大商機。