來源：內容由半導體行業觀察（ID：icbank）編譯自semiconductor-digest

根據 Omdia 的最新研究，到 2030 年，RISC-V 處理器將占據全球市場的近四分之一 。盡管工業領域仍將是該技術最大的應用領域，但預計開放標準指令集架構 (ISA) 將在汽車領域實現最強勁的增長。此外，人工智能 (AI) 的興起也有助于 RISC-V 的持續崛起。

RISC-V 值得注意的是，它是免許可的，允許任何人使用該架構開發硬件，甚至可以根據設計的需要定制指令集。由于最早的 RISC-V 處理器往往是簡單的微控制器，因此該架構長期以來一直與深度嵌入式技術相關，尤其是在物聯網領域，并且在預測期內直至 2030 年，RISC-V 將繼續在該領域占據重要地位。然而，近年來最重要的發展是該技術擴展到其他應用程序，包括那些需要高級計算和智能的應用程序。

“RISC-V 在新穎的應用中最有意義，因為開發人員尚未擁有現有的 Arm 產品。人工智能的興起、用例和功能的增加意味著許多新領域正在被揭示，而所有這些領域都具有 RISC-V 的潛力。”Omdia 物聯網高級首席分析師 Edward Wilford 表示。“RISC-V 的發展與人工智能（尤其是邊緣人工智能）的興起同時進行，這將為 ISA 提供巨大的機會。”Omdia 預測，2024 年至 2030 年間，基于 RISC-V 的處理器出貨量每年將增長近 50%，到 2030 年處理器出貨量將達到 170 億顆。其中 46% 預計將用于工業應用，盡管增幅最大預測期內將出現在汽車領域。Omdia 預測汽車應用中的 RISC-V 處理器數量每年將增長 66%。Wilford說：“汽車行業正在經歷快速轉型，而半導體對于這一轉型的每個要素都至關重要。” “RISC-V 對于汽車行業來說具有獨特且理想的方面，您可以在 RISC-V 中擁有您的設計，而這是獲得許可的 ISA 所無法做到的，并且在行業對話中，這確實被強調為一個重要的因素。”

與此同時，Omdia 還預測人工智能在汽車應用中的使用將大幅增加，自動駕駛、高級駕駛輔助系統 (ADAS) 和車載信息娛樂系統 (IVI) 都將利用人工智能來增強每個系統的功能。“毫無疑問，人工智能將成為許多領域采用 RISC-V 的最大推動力之一；Wilford 表示：“RISC-V 的效率和可擴展性非常適合開發執行人工智能操作的處理器。”

RISC-V，為何如此重要？

RISC-V在過去幾年中一直是行業流行語，來自各種制造商的一系列古怪設備和芯片引起了轟動。這種經常被炒作的技術有時很難達到預期，但它正在慢慢地看起來更有可能徹底改變半導體市場。但是什么讓 RISC-V 如此令人興奮，為什么從 NVIDIA 到微軟的每個人似乎都在投資它？RISC-V 是一種指令集架構 (ISA)。ISA 是 CPU 必須能夠解釋和處理的指令集的模板，以及它們如何運行的規范。您可以將其視為 CPU 的編程語言。ISA 很重要，因為 ISA 使軟件可以從一個 CPU 移植到另一個 CPU - 它保證軟件的所有單獨指令都在 CPU 上受支持和可用，并且它們以特定方式運行。RISC-V（發音為Risk- Five）由伯克利并行計算實驗室的學者于 2010 年開發，現在由 RISC-V International 管理。第一批 RISC 芯片于 2011 年投入生產，從那時起，它們就獲得了從微軟到民族國家的各方資助。RISC-V 本質上并不比 Arm 或英特爾的產品更快甚至更好，但正如我們將看到的，這可能并不重要。RISC-V 與其他常見 ISA 之間的一個關鍵商業區別是 RISC-V 是一種開源許可證。這意味著公司可以自由使用它并從中獲利，而無需向許可證所有者支付許可費。這些類型的費用通常可能很高，并且作為制造產品成本的一部分間接轉嫁給消費者和企業。Arm 和 Intel 還收取修改 ISA 的費用，這使得重大分歧變得更加昂貴。RISC-V 正在幫助硬件公司解決一個巨大的障礙，因為許多公司可能希望開發自己的 ISA 以節省許可費用，但只有少數公司能夠達到甚至有機會盈利所需的規模（如果他們甚至可以成功地匹配標準性能和功能）。這就是為什么許多大公司，包括谷歌、英偉達、紅帽、三星，甚至英偉達，都在為 RISC-V 的開發和成熟貢獻大量的工程資源。當現成的選項不適合時，RISC-V 為企業和學術界提供了一種簡單（或至少更容易）的途徑來構建自己的硬件版本，從而悄然實現了特定領域應用程序的定制硬件的分歧。這與市場上廣泛的完全開源 RISC-V 實現協同工作。企業也許能夠采用現有的 RISC-V 開源實現（實際上是完整處理器核心的設計，通常用 Verilog/SystemVerilog 等專用語言編寫）并進行修改以適應其特定用例。這可能涉及刪除不需要的方面，以及向核心添加預捆綁的支持元素，這些元素甚至可能是現成的元素。這意味著，以前為某項功能構建特定硬件是不切實際或負擔不起的，但現在已經更廣泛地成為可能。大大小小的公司已經在使用這項技術。很難理解公司是從頭開始設計內核還是使用預構建的設計，但定制 RISC-V 芯片已經進入市場。例如，谷歌在 Pixel 6 上推出了 Titan M2 安全模塊，最近我們看到了結合了 GPU 和 CPU 的突破性 RISC-V SOC。鑒于 RISC-V 的許可，沒有什么可以阻止公司采用現有的開源 RISC-V 設計，對其進行迭代和改進，然后將其賣回市場（通常采用與 Arm 類似的許可模式）。溢價......這已經發生了。RISC-V 的可訪問性使這些公司能夠以較低的單位成本（無需支付 Arm 或 Intel 的許可費用）專注于改進這些開源設計，以針對其特定用例進行優化。這正在構建一個由各公司相互競爭的完整生態系統，以開發基于高效 RISC-V 的芯片。Arm/ x86確實存在這樣的市場，但由于修改費和許可費帶來的高進入壁壘而受到削弱，這限制了它與主流廠商（即高通）的接觸。同樣，隨著更多的硬件可用（專業的和通用的），更多的開發人員支持就會增加，從而增加更多的軟件可用性、支持和知識。這就是所謂的良性循環，興趣、創新和投資不斷放大，形成積極的反饋循環。這是通過降低市場準入門檻、降低新產品開發成本并最終帶來更廣泛的創新來實現的。如果這種情況繼續下去，我們很快就會看到競爭日益激烈的 RISC-V 芯片的步伐加快。盡管誕生才十幾年，RISC-V 已被證明能夠成功挑戰芯片制造領域的壟斷。CPU 生產是一個復雜的市場，進入門檻極高，因為在我們開始談論性能優化之前需要進行大量的設計、驗證和驗證。工程人才價格昂貴且難以找到，因此許多公司已經完全跳過定制硬件，以加快上市速度并降低前期成本。從根本上來說，正是這種經濟考量推動了 x86 和 ARM 的長期壟斷；但 RISC-V 正在改變這一現狀。通過提供更便宜的選擇，將按原樣出售的定制芯片或包含定制芯片的產品推向市場，公司更有可能通過較低的前期成本更快地看到經濟效益。隨著越來越多的公司抓住這個機會，它變得越來越有吸引力。這就是RISC-V正在緩慢而悄然地改變CPU市場的方式；不是通過本質上成為比 ARM 和英特爾提供的更快或更高效的標準，而是通過推動創新以使其具有競爭力。這就是 RISC-V 真正令人興奮的地方。隨著 RISC-V 行業開始達到臨界規模，研究、投資和創新不斷推動其向前發展，致力于開發更快、更高效的 RISC-V 芯片的綜合資源將遠遠超過其他主要芯片CPU空間中的玩家。這可能最終導致 RISC-V 成為一種更優越、甚至更便宜的產品，因為公司不會自己完成所有工作。您可能會設想這樣一個世界：公司能夠采用超高效的開源設計，進行小型優化，然后以比私營公司完全閉源所能實現的成本低得多的成本將其賣回市場。專有設計。這就是 RISC-V 對于行業和我們的未來來說既重要又令人興奮的部分原因。