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“這一次芯片浪潮,我們沒有掉隊”,中國加速布局開源芯片RISC-V生態

作者:沈湫莎 時間:2023-04-10 來源:文匯報 收藏

近日,2022年圖靈獎頒給了“以太網之父”、3Com公司創始人羅伯特·梅特卡夫。他研發的以太網設備及其協議,允許設備連接到局域網并共享打印機和文件等資源,極大降低了網絡連接成本。

本文引用地址:http://www.fsbox.com.cn/article/202304/445452.htm

在中國開放指令生態()聯盟秘書長、中科院計算技術研究所研究員包云崗看來,以太網成功的最大啟示是做開放標準,它為下一步創新提供平臺、拓展市場、繁榮生態,其背后的開源文化實則是一種生產方式的革新。

在日前舉行的開源硬件與新一代工業革命論壇上,專家表示,開源作為一種創新協作模式不僅引發了軟件產業變革,未來還將引發硬件、數據、算法、內容等產業變革,將重構產業鏈、供應鏈、價值鏈,基于開源的新工業革命正在到來。

“梅特卡夫”定律的啟示

40年前,新晉圖靈獎得主羅伯特·梅特卡夫提出了一個有關網絡規模價值的定律:一個網絡的價值等于該網絡內的節點數的平方,而且該網絡的價值與聯網的用戶數的平方成正比?!懊诽乜ǚ蚨伞北砻?,一個網絡的用戶數越多,整個網絡的價值越大。換言之,網絡規模帶來的回報往往超出預期。

想要獲得超額的用戶,就必須降低價格,這也是許多公司選擇開源的原因。包云崗舉例說,1981年,IBM公司在發布個人電腦的同時,公開了包括源代碼和電路圖在內的所有設計文檔,此舉大幅降低了個人電腦軟件的設計門檻,后來的戴爾、聯想、長城等公司由此受益?!肮_設計文檔前,一臺個人電腦售價約9000美元,公開后,個人電腦價格一路降到了1500美元。正是價格的大幅下降,成就了個人電腦市場的繁榮?!?/span>

特斯拉也使用了同樣的商業策略。它通過開放專利,吸引更多大型廠商加速產品研發、擴大產能規模,并在行業的整體進步中進一步做大做強。

去年8月,我國移動物聯網連接數已達16.98億,首次超過代表“人與人”連接的16.78億戶移動電話用戶數。根據全球移動通信系統協會(GSMA)預測,2025年全球物聯網終端連接數將達250億。根據“梅特卡夫”定律,超大規模的網絡“擴容”必然會促使企業進一步降低價格,選擇開源設計將成為大勢所趨。

開放標準改變芯片設計

你有沒有想過,智能手機和藍牙音箱由不同公司制造,它們是如何實現連接的?這是因為藍牙是一個開放的標準,這意味著它的設計規范是公開的?;谝蕴W、Wi-Fi、PDF等開放標準的軟硬件早已家喻戶曉。而今,一個被稱為的開放標準有可能改變芯片的設計方式。

今年1月,入選《麻省理工科技評論》2023年“全球十大突破性技術”,這讓包云崗有點意外。他原本預計RISC-V領域的重大里程碑會在2025年前后出現,現在看來,RISC-V的發展在加速。

RISC-V是由美國加州伯克利大學于2010年研發的開源芯片指令集。指令集是一種用于溝通軟件和硬件的關鍵技術,如果把軟件看作螺母,硬件看作螺釘,指令集就是螺母和螺釘之間的尺寸規范。當下市場主流的指令集有英特爾公司的X86和ARM公司的ARM,前者善于處理大數據,后者處理快數據為主,兩者分別支撐起個人電腦及移動互聯網(手機)時代的主流芯片架構。萬物互聯時代,當需要同時兼顧數據傳輸速度與傳輸量時,這兩類主流架構的勝任能力有限,RISC-V表現出了較強優勢。

據介紹,RISC-V的平均指令數只有X86和ARM的1/10,且架構可以隨意更改,可滿足從智能手表、智能汽車到5G基站、服務器的各種不同性能需求。更重要的是,RISC-V不隸屬于任何一家公司,任何企業、團隊和個人都可以免費用它來設計芯片。

RISC-V將為芯片產業生態帶來哪些變化?包云崗表示,除了大幅降低芯片設計門坎和成本外,還可實現大部分功能的重復利用,用戶可以定制專屬于自己的附加值部分。

抓住第三次芯片浪潮機遇

目前,RISC-V芯片開始出現在耳機、硬盤和AI處理器中,已經售出了100億個內核。在上月在滬舉行的首屆玄鐵RISC-V生態大會上,“RISC-V之父”、圖靈獎得主大衛·帕特森表示,在物聯網領域,預計到2025年有28%的市場會被RISC-V所占有;在RISC-V最有機會發力的人工智能和機器學習領域,其復合增長率將超過70%;預計2027年左右,將會有250億設備融入RISC-V生態中。

“這一輪開源芯片浪潮,我們沒有掉隊?!卑茘徴f。據統計,2022年全球采用RISC-V架構的100億顆處理器中,一半來自中國,這標志著國內的RISC-V生態已初步形成。中國工程院院士倪光南也指出,RISC-V的出現為推動中國芯片產業發展提供了新的機遇。

從全球范圍看,RISC-V國際基金會也在不斷壯大,過去幾年的會員增長率均超過100%,吸引了全球70多個國家的3100多名會員加入。從基金會中的實力占比看,中美處于第一梯隊。在全球24個高級會員中有13個來自中國,22個理事會成員中有9個來自中國。

“過去我國發展處理器芯片有兩種模式,即高鐵模式和北斗模式。前者是在現有生態下引進、消化、吸收、再創新,后者是完全自主構建技術體系。有了RISC-V后,我們可以走第三種模式——5G模式?!卑茘徴J為,國內企業應加速參與到開放標準的制定中,同時自主研發一批關鍵核心技術,面向國際市場,兼容國際生態,抓住第三次芯片浪潮的時代機遇。



關鍵詞: RISC-V

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