有兩個原因,一個原因當然就是我們希望能夠擁有這樣的產品,另外一個原因則是我們有能力。
在當時,我跟我們現在的總經理 技術長 蘇泓萌兩個人都覺得,這個在未來是一種趨勢,而且全球有能力做的人不多。在2004年的時候,ARM是一種壟斷的現象,它是非常獨大的。我們覺得這是一個很大的商機,而且基于我們兩個人的技術和團隊的能力,是能夠克服這么一個空缺的門檻的,所以我們就踏進來了。
丨晶心科技業務及產品狀態如何
我們16年前一開始,就以自行發展的處理器架構為基礎。到了2015年的時候,建構了RISC-V的基金會(它是由美國柏克萊大學的教授們發起的),我們就覺得它跟我們的理念相當地接近。我們比他們早開始,但做出來的技術是差不多的。在商務上,我們采取的是比較傳統的IP授權模式,而RISC-V基金會一開始就把處理器架構指令集作為一個開放源。所以我們衡量了他對我們的沖擊,認為它既給我們帶來了挑戰,也給我們帶來了好處。這個好處就是,我們可以比較無縫式接軌。除了我們原來的技術就可以套過來這塊以外,還可以和全球的供應鏈以及生態系接軌。所以我們就在2016年參加了RISC-V的基金會,同時2017年就推出第一個RISC-V的產品。
到現在來說,我們的95%的技術專注度都放在RISC-V方面。我們也保留了一些人力在繼續支持晶心原來的產品線,這個產品線是一個量產且被市場認可的CPU。為了溝通方便,我們今天討論講到V3的時候,就是指我們做的產品線。因為當時我們做了三代,做到第三代有差不多20個CPU核心,現在還在持續為我們帶來授權費和權利金。所以我們還是有在固守這一塊,但是研發的主力完全放在RISC-V上面,同時也往各個市場的階層去走。所以我們走出來這個情況,是適應RISC-V的一些特點的。
目前在RISC-V方面,我們已經有了全球六七十家的授權廠商,同時也有了很好的成績,進入量產的也逐漸在開始。我們在2020年也已經收到了RISC-V的權利金了,也就是說有客戶在做量產了。
丨RISC-V IP與原有IP有何相通之處
它們都是RISC,都是精簡型的微處理架構。那我們的V3跟RISC-V說起來有幾個特點比較接近,都是比較簡潔的微處理設計,都是低功耗和高效能。還有一個最大的相同之處在于我們的理念,都是提供給客戶自由度,可擴充性,跟Intel跟ARM有很大的差別。
晶心在原來V3的時候,就已經提供給客戶協助,加自己能夠加的指令集。這樣的擴充性,在RISC-V上也是一個重要的特點,所以,這兩者是非常的接近。我們把當時在這方面所研發的環境,讓客戶可以擴充指令集的環境,把它移植到RISC-V方面上來是非常無縫的接軌。
另外,晶心也把當時在V3的一個主力產品,我們的數字訊號處理器DSP,拿出來捐給RISC-V基金會。同時在RISC-V基金會里面的P-extension擔任主席,繼續領導數字訊號指令集在RISC-V方面的發展。所以到目前為止,RISC-V的P-extension,也就是它的數字訊號處理指令集已經從我們當初在V3時候的150多個指令,逐漸增加到接近300個指令。等于是說有一個基礎在,就同時能夠繼續發展出更完全的解決方案。
丨晶心RISC-V產品包括哪些
我們用幾個方面來分類,第一個分類的方式是,從比較基礎的控制器到比較高階的運算處理器。我稍微分成進階版,比如說我們的N22,適合作為一個控制器;再來是25系列,它的特點是效能比N22要高一些,但一樣能夠支持快速運算,低功耗和高效能。我們有N25,AX25,AX25MP這些產品,是可以讓我們從控制器逐漸升級到可以作為Linux的處理器,能夠運行Linux的作業系統。另外,關于儲存的裝置(Memory)方面的效率再更增高,就是A27系列,這個系列有A27,AX27,A27L2,AX27L2。
這邊有列了一些,我剛講的產品線。25系列剛講過了,現在講的是27系列里面的A27,AX27,A27L2跟AX27L2,在MemoryBoost也就是說在記憶體的這個效率方面有加強。在27系列,我們導入Vector向量運算處理的指令集。這個向量運算指令集是Vector extension,也是RISC-V特別強調在向量的處理方面能夠做matris的這個。matris叫矩陣或者叫方陣的運算(相乘或相加等等),然后做比較大量的資料的處理,所以這是一個高階的運算器。NX27V,這個V代表Vector。另外我們又再增加了超純量Superscalar 45系列。剛剛所提的這些產品都是單運算,到了45系列的就是雙運算,Dual Issue。那這邊有幾個產品,A45,AX45,D45,DX45,N45,NX45,現在還再加上A45MP和AX45MP,這是我們目前產品的項目,也接近了快20個RISC-V方面的產品。在這個方面是比較在于分階層的,你可以看到不同的產品,它適合的運算層級。
我們右邊有分類就包括剛講的N系列的CPU,D系列的CPU, 還有A系列的CPU跟Vector的CPU,都是在我剛剛介紹的那20個產品里面。N系列的CPU就比較適合于做比較低速的運算,比如說最左邊有一個~30MOPS(MOPS就是每秒鐘百萬次運算,S是Second,P是Per Second,O是Operation,M是百萬Million),就是每秒鐘可以運行3000萬次的運算。像一些藍牙耳機,做一些聲音指令運算的智能的物聯網的元件(Smart IOT Devices)。當進行比較大量的,每秒鐘需要1億次運算到1Giga(大概10億)次運算的時候,就到了Smart Camera,智能相機,智能家庭的應用,就會導入使用我們晶心的這個RISC-V DSP的系列,或者A系列,讓它能夠執行Linux的運算。那么如果在更高階,就要跑到使用Vector,像這邊有講到移動端的AR,VR,或者是安全監控,車用的,資料中心的這些應用,都要再加一千倍,就是剛講到每秒鐘10億次(1Giga)的運算再乘上1000倍,或者1萬倍,甚至是十萬倍,這些運算就可以去考慮使用晶心的Vector的CPU。向量型的運算,大概就是這幾種分類,給大家參考一下。
丨RISC-V IP授權業務特征有何變化
我們就授權金開始來說,產品剛開始的累積程度不多,所以在前面兩年推廣的階段還比較少。后面到了第三年,第四年開始可以看得出來,它的授權數量就成長了很多。以2020來說,RISC-V方面的授權金以及服務,就已經為我們帶來了整體營業額的58%的貢獻。也就是,雖然從2017年才開始,但到了2020年,它就已經能夠貢獻超過50%了。
所以這個是它的一個特點,也就是進來以后,前面兩年比較困難,但是后面順利以后,它的成長性就爆發出來了。在2020年,我們客戶的生產量方面(由于我們是IP公司,所以生產都是由我們的客戶去進行,因為我們要收權利金,所以我們會統計客戶的生產量。)統計結果,我們的客戶每年都可以產出超過20億顆的SoC。那么在這里面有99%是來自于我們的V3,低于1%是來自于RISC-V,但你可以看到,這中間我們花了相當多的時間在上面。累計到2020年結束的時候,我們的客戶已經產出了超過70億顆的SoC。
所以對比來講,我們認為RISC-V的一個特點就是,由于現在它是一個新的潮流、趨勢,接受度非常高,所以我們認為在累積的出貨量上,會比以前來得快,而且成長的斜率也會比較高。我們對于未來五年之內RISC-V的出貨貢獻度,是非常寄予看好的。
丨RISC-V能夠一統物聯網嗎
我們當然同意這個說法,但是更進一步,我想引用今年年初美國一個叫做ARK Investment Management的信息(ARK就是方舟,所以如果你要找它的資料,找方舟投資也可能找得到)。他們做了一些未來10年、20年的預測,其中跟RISC-V有關的(他們是把RISC-V和ARM視為RISC的一邊),相對于X86的表現,兩者特別是在市場方面,一個就是伺服器,另外一個是網路加速器/云端的加速器,這兩個市場,他們非常地看好。ARM加上RISC-V未來十年內將會領風騷。
目前Intel X86占據主體的現象,到了2030年都會被翻過來,就是會變成以RISC為主體。所以在伺服器,云端運算加速器市場方面來講的話,其實大家還是看好RISC的一個表現。因為畢竟RISC還是省電,所以我想除了你剛講的那些以外,RISC-V即將也變成整個工業的一個主流,所以有很多未來的夢是可以做得比較大一點的。
丨RISC-V應用情況如何
RISC-V的應用其實蠻多的,我一個一個來說明。像比如說這個最簡單的WiFi,然后Bluetooth,還有各式各樣的運用;比如耳機,TWS(True Wireless Stereo)應用;再來的話,就是觸控屏的控制,另外還有TDDI的這種整合;指紋的辨識,手勢的辨識等。指紋的辨識和手勢的辨識就已經有一種人工智能的味道了,所以人工智能HAI到比較高端的伺服器要用的人工智能的控制器,這個它都表現得很強,都可以用。
那么物聯網,32位元或64位元的單晶片的控制器,AR,VR,前面我講的伺服器的應用等等;它還有高階的運算,HPC;再回到一般的控制器來講的,我們的白色家電,然后這個一些為控制器遙控的控制器,馬達控制器等等。還有車用的,車用也可以是一個很大的部分,目前也有一些客戶在這上面做研發。
5G的以及網絡的使用,網絡的控制器,比如說Switch Router,這些它都可以用;再來的話就是存儲方面,比如說SD卡,傳統的USB的大拇哥,消費型的和企業型的SSD。
丨RISC-V芯片設計仍存在哪些困難
晶心在芯片設計上16年的經驗跟功夫,是可以幫助客戶解決非常多的困難的。當然晶心科技是一個IP的公司,所以我們主體的營業模式,還是把我們現有CPU以及未來要開發的CPU授權給客戶去做成他們的SoC。那在這個過程中需要我們幫忙的,有時候是軟件,有時候是硬件的研發。如果我們有這個技術,我們當然就會協助。因為這里面有一些是IP的商業模式,所以遵循我們的營運模式的話,我們可以選用授權,或者是協助他們在CPU的RISC-V方面特質化/客制化來協助他們。
除了這兩大類我們營運模式以外,其他的就是結合我們的生態系(我們的生態系是全球RISC-V的生態系統,已經有300多家廠商的參與),從SoC的研發,硬件軟件,SoC本身的發展到之后的應用上面的硬件和應用軟件的發展,我們都可以協助客戶找到特定的生態系廠商來幫助他們。所以在這些方面的話,有什么困難,我們都可以提供幫助。
而有些客戶他有心理障礙,他會認為說原來采用X86或者ARM的CPU,那他不知道如何跨到RISC-V方面。其實這部分相對是容易的,我們已經有了十幾年的經驗,怎樣協助客戶轉到RISC方面來,那現在當然是轉到RISC-V方面來,這個我們幾乎可以是以專家的角度來協助他們的,帶著他們從CPU選型,然后到SoC的這個研發,我們都可以協助的。
丨晶心產品規劃方向是什么
我們這陣子正好在發布四核心的產品。剛才講的45系列里面的A45MP和AX45MP,這兩個產品是雙發射,超純量的RISC-V多核心的CPU,它可以配置成一核,兩核或者四核心的多核心的應用,它的應用非常的廣。
那么我們在今年也將推出Andes Sentry,這個Sentry是哨兵的意思,它是用來協助在安全方面的一個生態系。也就是說采用晶心的RISC-V CPU搭配晶心自己以及其它的生態系合作廠商在RISC-V方面,已經有了安全建構的SoC系統,可以讓客戶來采用,所以我想這兩個是主要的重點。
另外前面我們提到的,還有另外兩樣也值得一提的,一個就是這個向量的運算處理器,這個我們也正在推動;另外一個就是給客戶擴充,加指令的這個環境,我們叫ACE(Andes Custom Extension?),這樣的環境也是我們最近在推動。整體而言,晶心在現在跟未來都是朝RISC-V更深奧更高階的產品線去發展。同時,由于我們原來在中階和入門型的這個部分的產品線的發展和布局,我們等于是朝全產品線的方式去進一步布局。
丨如何看待開源架構下的IP商業化
由于RISC-V是開放型的開放源,但是它的開放源只限制在指令集架構方面。但是有一些商業聯盟,產業聯盟,他們去做這個硬件核心的開放源,那是個別的決定,不是全面的。
所以晶心在這里選擇的是指令集開放源,但是核心處理器是采用商業模式的。所以我們當然可以從另外一個部分去比較這兩者中間的差,不是說開放源的這個核心跟商業模式的核心。但我今天的重點不擺在那里,而是專注在講就是晶心是怎么做的。所以我們在這個部分的話,商業的模式就是傳統IP的營運模式,而不是ARM,因為在ARM之前就已經有不同的IP公司,他們在做這方面的營運。
這個營運就是,第一,在授權的時候收取授權費;第二,當產品被應用到芯片上面去出貨的時候,收取權利金;第三,在日常的服務方面,收取年度的服務費或者維護費。所以我要講的是這三種營運的模式,這是我們主要的營運模式。晶心內部采用了BU,也就是營運單位的事業部的規劃。我們還有另外一個事業部,就是專門協助客戶基于晶心架上的RISC-V CPU,如果要針對這個CPU做客制化,特質化的話,協助客戶去進行這樣特制化的CPU的制作,所以大概有這兩大類的模式。
丨企業如何選擇IP模式
我舉兩家全球知名的廠商,一個是Western Digital(西方數字),另一個叫Seagate(海閘),這兩家公司都是在做存儲的裝置。那么他們就自行采用開放源的處理器架構,自己做處理器核心,然后進一步把它整合成SoC做成芯片。但是我們也知道Seagate和Western Digital公司都是規模龐大的,擁有強大研發能力的公司。
如果本身過往沒有做出CPU的經驗和人力的話,我想就很適合采用晶心的RISC-V CPU來做芯片。這樣做的話,SoC能夠快速地量產,芯片產品能夠快速為公司帶來營業額和獲利,這對于企業來說應該還是比較重要的吧,而不是說一定要哪個部分自己做。我們套用一句比較通俗的話,就是喝牛奶不見得要自己養牛,甚至更不用自己去蓋牧場。所以在這里,我們提供各方面的選擇,讓客戶在評核后去選擇。
丨RISC-V落地情況如何
我想專業的公司自然會比較有機會獲得成績,也就是說越專業的客戶,他們在貢獻專業到專精的產品去獲取市場占有率上,我相信市場會給予他們一個評核跟回饋,也就是比較專精的比較專業的公司就會勝出,這是我的一個評估。
丨RISC-V前景如何
前面講的這個方舟投資,以及我們在市場上的觀察,以及RISC-V International Association(RISC-V國際協會,以前叫RISC-V基金會)會員的蓬勃發展,可以看出,全球各地都熱烈擁抱和歡迎RISC-V的發展。所以無論是在歐洲,亞洲,還是過往比價沉悶的南亞洲(包含印度跟孟加拉,巴基斯坦),甚至南美洲的巴西,也都是很熱烈地在發展RISC-V,以至于在短短幾年內,RISC-V的會員已經從0增加到1400-1500以上。目前它的會員力量是越來越強大,所以我們認為在全球的熱烈歡迎,以及架構,產業,各式的生態系,這樣的努力下,它未來十年內的蓬勃發展是令人可期的。
丨晶心如何發揮自身價值
我們晶心在2015年開始去構想的時候,就已經決定去投入,而且要變成里面的領導者。目前我們也確實是在RISC-V的社群里面,以領導者之一的定位在繼續往前進,我們的積極度來自于各方向的努力。
目前我們公司是RISC-V International Association董事會的成員,同時也是技術協會的副主席,幾個工作小組的主席/副主席。所以在這些部分,從RISC-V指令集、功能,以及我們剛講的生態系統,我們都做了非常多的貢獻。我舉一個例子來說的話,全球只要是采用RISC-V去執行Linux,無論你是執行32位或是64位的Linux操作系統,你必定使用到晶心科技提供的開放源碼。這是其中的一個例子,我們還有太多的例子。
晶心在提供科技到開放源部分,是不遺余力而且盡其所能的。那當然,經營公司必須要有獲利的條件,才有辦法長期經營、有序經營。所以我們在里面必須搭配這個業務模式,以獲利為目標之一。但是我們也把自身的科技拿出來貢獻給全人類。
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