受生成式 AI 驱动, RISC-V 芯片市场快速发展。预计到2030年,RISC-V SoC出货量将达到1618.1亿颗,营收将达到927亿美元。其中,用于AI加速器的RISC-V SoC出货量将达到41亿颗,营收将达到422亿美元。
2017年前后,RISC-V在中国萌芽,一些RISC-V的先行者便开始摸索前行。匆匆数年过去,质疑不再,掌声潮起,RISC-V已然成为业界追逐的焦点。当人们兴奋地畅想着Arm无法攻克的高峰将要插上RISC-V的大旗,RISC-V早已在MCU领域证明了自己的价值,在这一过程中,沁恒微电子是其中的亲历者和主要推动者。从2017年到2025年,沁恒在RISC-V上8年深耕、5年商用,走出了一条不同于一众Arm MCU的差异化之路。
随着RISC-V架构在数据中心和边缘计算领域的快速渗透,其虚拟化支持能力成为关键技术瓶颈。平头哥C910处理器作为首款支持RISC-V虚拟化扩展(H-extension)的高性能核心,通过KVM实现半虚拟化加速后,虚拟机性能较纯软件模拟提升达12倍,I/O延迟降低至5μs以内。本文深入解析这一技术突破的实现路径。
在RISC-V架构蓬勃发展的背景下,平头哥半导体推出的C910高性能处理器(12nm工艺,3.0GHz主频)成为国产芯片的重要突破。本文通过C910平台启动流程解析、关键内核补丁开发、主线提交实战,完整呈现从芯片适配到社区贡献的全链路技术细节,助力国产RISC-V生态建设。
全球半导体产业向开源架构加速迁移,RISC-V凭借其开放、模块化与可定制化的特性,正成为数字信号处理(DSP)领域的重要技术载体。然而,开源DSP核的设计不仅需要突破硬件架构的创新瓶颈,更需在指令集扩展、生态兼容性及产业协同等方面构建系统性解决方案。这场技术变革既蕴含着打破传统架构垄断的历史机遇,也面临着生态碎片化、标准统一性等现实挑战。
编译器不仅是连接硬件与软件的桥梁,还直接影响MCU的性能优化与功能安全。面对汽车行业对高可靠性、低功耗和高算力的需求,编译器需在确保ASIL-D等严格标准的同时,最大化发挥RISC-V芯片的潜力。
操作系统与芯片,同为智能汽车的技术底座。回顾汽车操作系统的发展历程,1995年德国汽车工业协会发布的OCK标准被视为起点,涵盖操作系统、通信和装载管理三大功能模块。三十年后的今天,OCK的许多核心内容依然在AUTOSAR OS中得以延续,展现了其强大的生命力。
当前开发者在RISC-V汽车应用开发中面临多重挑战,从架构多样性到快速交付的紧迫需求。IAR通过平台化、认证工具、优化流程和低代码开发等策略,为开发者提供了高效解决方案。其架构无关的工具链、先进的调试能力以及认证工具链帮助行业应对复杂性,满足功能安全和快速交付的要求。随着汽车行业向智能化加速迈进,IAR的实践为RISC-V在下一代汽车中的应用提供了有力支持。
2024年,车用安全攻击造成的全球经济损失高达250亿美元,其中芯片攻击导致的安全成本最为突出,达到200亿美元,远超其他类别损失的总和。这一数据凸显了车用芯片在数据防护与隔离方面的核心地位。随着汽车智能化和网联化的深入,车用芯片的安全性已成为不可回避的议题,各国相关法规的陆续出台进一步强调了这一需求。车用系统不仅需要满足预测性、可靠性和侦查恢复能力的要求,还需确保处理器与车辆辅助系统之间的协同工作能够达到高安全标准。
ARM的TrustZone和x86的SGX等技术已在TEE实现中占据主导,但均存在局限。ARM TrustZone依赖专有硬件扩展,增加了设计复杂性和成本,且灵活性有限;x86 SGX则因指令集封闭和高功耗,难以适应资源受限的嵌入式场景。相比之下,RISC-V作为开源指令集架构,凭借其模块化设计和高可定制性,为TEE提供了更灵活、低成本的实现路径,支持多样化的安全需求。
随着设备联网程度的加深,黑客攻击的广度和深度都在增加,安全问题已成为不可忽视的挑战。与此同时,传统封闭指令集架构(ISA)在安全定制化方面存在局限,而RISC-V的开放性和可扩展性为开发者提供了灵活的解决方案,使其能够在指令和模块层面实现安全隔离和控制。
人形机器人近年来在公众视野中的快速崛起,例如宇树机器人登上春晚舞台,北京亦庄的机器人马拉松比赛等等。这些事件不仅展示了人形机器人技术的成熟度,也反映了社会对这一领域的广泛关注。而机器人产业的迅速发展得益于多方面的技术进步,尤其是主控芯片的性能提升。
根据Semico Research的预测,到2025年RISC-V芯片出货量将达到624亿颗,覆盖计算、消费电子和工业等领域。而在这其中,RISC-V MCU是整个RISC-V生态的基本盘,以高质量、应用驱动的解决方案为依托,RISC-V MCU厂商正在在这一增长浪潮中占据重要位置,持续夯实RISC-V的生态基础。
在工业控制领域,数字信号处理器(DSP)的性能直接决定了系统的实时控制能力和可靠性。德州仪器(TI)的C2000系列芯片凭借其卓越的采样、控制和功率管理能力,长期以来在全球工业控制市场占据绝对领导地位,广泛应用于能源、电源、工业自动化、汽车和轨道交通等高可靠性场景。然而,随着近年来地缘政治变化和供应链安全的日益重视,中国芯片行业加速推动国产替代,力求打破对国外核心技术的依赖。在这一背景下,格见半导体以RISC-V架构为依托,推出了针对C2000系列的深度定制DSP国产替代方案,展现了其在高端实时控制领域的创新实力。
当前实时核市场主要由国外厂商主导,且多采用闭源指令集架构,这为基于开源RISC-V的国产实时核提供了重要机遇。RISC-V的开放性不仅降低了开发门槛,还为本土企业打破技术壁垒、实现自主创新提供了可能性。
“苍鹰可以在森林中以64km/h的速度在林间快速穿梭,狩猎松鼠和兔子。但在苍鹰启动那一刻起,林间很多山雀已经提前敏锐的发现了危机,并且发出一种特定的声音,迅速发出警报,这个时候苍鹰面对的不再是松鼠个体,而是整个林间生态环境。”
RISC-V生态的快速发展源于业界对这一开放指令集体系结构的共同信念,然而其发展并非一帆风顺。企业在推广RISC-V时面临诸多现实问题,包括来自客户客户的质疑、与Arm的差异化价值、软件移植的难度等等。但这些挑战正在逐步得以解决。
7月17日,第五届RISC-V中国峰会在上海召开。作为开源指令集架构的创新典范,RISC-V正重构全球芯片产业格局。峰会上,达摩院玄铁提出构建以RISC-V为核心的高性能应用基座,通过DSA扩展、全栈优化和软硬件协同设计,为“端-边-云”全场景算力需求提供了全新解决方案。
英伟达与RISC-V的渊源由来已久。2017年首届RISC-V工作坊由上海交通大学与英伟达联合主办,这次工作坊也是全球第六届RISC-V研讨会,主题聚焦于在微控制器(MCU)中嵌入RISC-V。当时尚未有RISC-V产品发布,但英伟达已看到其潜力。八年后,英伟达在集成MCU产品中已出货超过10亿颗RISC-V芯片,取得了显著成功。
面对计算密集型任务和并行处理挑战,RISC-V在服务器、AI加速器中初露锋芒,但与x86、ARM相比,软件生态和优化仍需提升。未来,凭借开源特性与产业支持,RISC-V在HPC领域的高度值得期待。