チップアーキテクチャRISC-Vの台頭生態建設はまだ初期である

最近、ARMの争いや買収事件が業界で話題を呼び続けており、チップ設計分野の企業が再び公衆の視野に入っている。同時に、急速に発展しているARMは、新進者RISC-Vアーキテクチャの挑戦にも直面している。

あるいは、チップ設計、チップアーキテクチャの高障壁業界では、RISC-Vという新たな勢力が急速に台頭している。特に近年は異機種混在コンピューティングの傾向に直面しており、将来的にはX 86、ARM、RISC-Vが天下を3分する機会があると業界の専門家も予測している。

ここでいうチップアーキテクチャとは命令セットアーキテクチャであり、プロセッサが識別できる命令の集合を命令セット（ISA、Instruction Set Architecture）。一般的に言えば、命令セットは言語システムのセットのようなもので、CPUはプログラム、ハードウェアを読み取り、要求に応じて実行することができます。この効率的な言語仕様は、CPUを設計する際に作成する必要があります。

現在まで発展してきて、CPUには主に2つの命令群があり、複雑な命令群（CISC）アーキテクチャx 86、シンな命令群（RISC）アーキテクチャ陣営にはARM、MIPS、RISC-Vがある。RISC-Vはまさに「簡素化命令集」の原則に基づく第5世代命令集のアーキテクチャであり、しかも対外開放源は、開放源、中立、簡素化の属性であり、米国の政策の影響をあまり受けないため、多くの国からカーブオーバーランの機会と見なされている。

睿思芯科の王衛副総裁は21世紀の経済報道記者に、David Patterson教授（彼は簡素化指令集を提出した）はRISC-Vをハードウェア業界におけるLinuxにすることを目標にしている。「今では皆さんの受け入れ度も高まっているが、RISC-Vが徐々に発展していく過程だ。今年は世論の声で盛り上がり、地政治とも関係があるが、技術自体の発展過程から言えば、蓄積に時間がかかる」。

新しい力.

当時のインテルは複雑な命令群の開発を堅持し、勝利を収め、今も強い。しかし、直面しなければならない現実は、シン命令セットがモバイル端末市場を獲得し、ほぼ90%以上のモバイルプロセッサがARMアーキテクチャを使用しており、シン命令セットはIoT分野で後発のRISC-Vを含む風生水起の勢いがあることである。

公開資料によると、1979年にカリフォルニア大学バークレー校のDavid Patterson教授が提案した簡素化命令集は、ハードウェアが一般的なプログラム命令を加速させることに集中していることを主張していることが本質で、利点はアーキテクチャ設計が簡単で、消費電力面積が低く、携帯電話やタブレットPCなどの端末に非常に適しているが、x 86やARMとは対抗できないことが続いている。

2010年までに、カリフォルニア大学バークレー校の研究チームが新しいプロジェクトのためにコマンドセットを選択しようとしたところ、x 86アーキテクチャは非常に閉鎖的で、ARMコマンドセットのライセンス料は非常に高いことがわかり、RISC-IVに転向し、パターソン教授と一緒に改良し、RISC-Vを発売し、完全にオープンソースのモデルを歩むことができた。

TrendForce集邦コンサルティングアナリストの姚嘉洋氏は21世紀経済報道記者に、「RISC-Vの利点は、命令集の発展においてオープンソース方式を主とすることであり、RISC-Vの基本的な命令集が変わらない場合、誰（またはメーカー）も基本的な命令集の上で、市場に必要な命令集に属するように構築することができる。オープンソースの関係により、コミュニティ同士は有無相通ずることができ、RISC-Vコミュニティにより多くの貢献を形成し、技術的な長足の発展に役立つ」と述べた。

南西証券の研究報告書によると、RISC-VはARMと同じく簡素化命令集アーキテクチャに属しているが、RISC-Vは近年発売されたばかりで、後方互換性のある歴史的重荷を背負っておらず、アーキテクチャは短く精悍である。X 86とARMの数百数千ページに比べて、RISC-Vの仕様文書は145ページしかなく、「特権アーキテクチャ文書」のページも91ページにすぎない。

また、RISC-Vの中立的な性質は、それがより多くの支持者を獲得するためでもある。2015年、RISC-V基金会が設立され、現在、基金会のメンバーにはクアルコム、英偉達、三星とグーグル、アリ、ファーウェイ、華米など300社以上のグローバル企業が含まれている。今年、潜在的な貿易規制への懸念から、米国に本部を置くRISC-V財団がスイスに本格移転した。王衛氏は、「RISC-V財団の設立は、ある1、2社に制限されないようにする、相対的に中立的なプラットフォームであり、財団のメンバー、物理的位置を含めて相対的に中立的な環境にある」と述べた。

生態系の初期

そのため、国内外の多くの企業がRISC-Vの生態系に投入されている。

国内で見ると、アリババ傘下の中天マイクロはすでにRISC-V第3世代指令システムアーキテクチャをサポートするプロセッサーCK 902を発売し、平頭兄は12ナノテクノロジーを駆使し、16コアを搭載したRISC-Vプロセッサー玄鉄910を発売した。華米科技は2017年にRISC-Vチップの研究開発計画をスタートさせ、2018年にRISC-Vオープンソース指令集に基づいて製造されたウェアラブルプロセッサー黄山1号を発表した、睿思芯科のPygmyはAIOT向けRISC-Vマルチコア異種AI SOCであり、スマート音声、スマート玩具、ロボット、工業視覚、ウェアラブルなどの応用シーンに応用できる。

王衛氏は記者団に、睿思芯科のチップは今年末に量産されると述べた。これと外付けASICチップの違いはプログラム可能性であり、CPUのコマンドとして、コンパイラを直接介してハードウェア構造を理解する必要はありません。もちろん、特定のシーンで特定のアルゴリズムを組み合わせると、最適解があります。私たちの製品は端末、エッジに向いています」

しかし、現在RISC-Vはまだ発展初期であり、この新興力の商業化はまだ模索段階にあり、王衛氏によると、「主な挑戦は、CPU分野が単独で戦うのではなく、コンパイラやツールチェーンなど、より多くのパートナーが生態の建設に参加する必要があり、RISC-Vの早期発生と発展はすべて海外にあり、発展のリズムの中で、国際協力は非常に重要である。新しい命令集として、RISC-Vは現在初期段階で、生態環境が不十分である。発展初期には、主にいくつかのソフトウェア生態環境の成熟性と豊かさであり、一定の時間をかけて発展する必要があったが、特定のエッジ応用分野ではこの依存度はそれほど高くなく、発展するのはもっと良いだろう」と述べた。

南西証券報告書によると、半導体の歴史上、X 86、ARMは主流アーキテクチャとして大きな市場を占めてきた。モノのインターネット時代の到来に伴い、RISC-Vは新興アーキテクチャとして、そのコンパクトな体量で、将来のIoT分野で絶対的な優位性を得ることができるかもしれないが、その他の応用シーンには携帯電話、サーバー、ストレージなどの市場も含まれている。

姚嘉洋氏は記者団に対し、「商業化の発展の最も重要な鍵は、やはり端末アプリケーションがRISC-Vアーキテクチャの主流製品、例えばスマートメーター、スマートウェア、またはスマートモーター制御を大量に使用する意欲があるかどうかだ。広範に言えば、これらの製品はすべてインターネット（IoT）に分類されることができる分野の中で、この分野の応用範囲は極めて多元で、比較的に高いカスタマイズの需要を持っているため、実はRISC-Vがその特色を発揮できる舞台である。

一方、EDAやウェハ産業者のように、ARM陣営との協力関係が深いことが多い。EDAとウェハ代工業者の協力を得ることができれば、28と22 nmプロセスの面で画期的な進展があり、効率とコストの優位性を得ることができ、これはいくつかのチップとOEM業者の愛顧を得る機会があるだろう」と述べた。