在軟件圈有一個梗：十年的老代碼，你敢動？
這個故事具體情形是：當新入職的同事被告知維護老產(chǎn)品時，看著代碼包就像是在霧里看花，當他去問資歷更老的同事就會發(fā)現(xiàn)，幾經(jīng)輪回已經(jīng)沒有人懂具體邏輯是什么樣的，原作者也不知道已經(jīng)跳了幾家公司，于是他沒有辦法，只能在外邊包一層，交付新功能。
這，就是歷史的包袱。
RISC－V的優(yōu)勢就在于，作為后起之秀，它靈活、精簡、開發(fā)成本也更低。
現(xiàn)在的汽車，作為“輪子上的計算機”，它需要囊括的已不只是被動安全，信息娛樂已經(jīng)成為汽車制造的新需求，軟件定義汽車已是它的新方向。
通過對比X86、ARM與RISC－V的應用區(qū)別，就可以很清楚的知道為什么在汽車板塊RISC－V捷足先登。
X86、ARM、RISC－V指標對比
從三者的功耗和應用來看可以發(fā)現(xiàn)，X86更適合PC端的高性能計算，功耗最高；ARM適用于移動通訊領域，擴展性不及X86但能耗居中，RISC－V多用于智能穿戴設備，指令精簡，且沒有歷史包袱，這意味著它具有最小的能耗。我們知道汽車沒有電源，但是車上的電控系統(tǒng)、傳感器等眾多設備都是電老虎，搭載智能駕駛依然會消耗大量電能，所以RISC－V的低功耗是一個亮點，RISC－V避開了計算機架構幾十年來發(fā)展的彎路，架構短小精悍，模塊之間可以做到兼容，使得開發(fā)成本也更低。
RISC－V開源的優(yōu)點眾所周知，一方面它可以靈活地擴展指令集，與自動駕駛場景需求碎片化、可定制化的特性十分契合，而x86、ARM等架構的知識產(chǎn)權都屬于某個特定的外國公司，無法在指令集架構上按自己的想法做修改和擴展；另一方面，由于ARM、Synopsys、Cadence 等海外公司占據(jù)了絕大多數(shù)IP專利，開源的RISC－V不會受到IP斷供的風險。自動駕駛的新與RISC－V的新剛好契合。
另外汽車市場的一大難點在于各種嚴苛的認證。如今已有RISC－V的安全IP領先一步，通過車規(guī)認證，其RISC－V內(nèi)核已經(jīng)可以達到車用的高性能要求。比如：Rambus的硬件信任根IP RT－645就已經(jīng)通過了ASIL－D的認證；晶心科技當前已經(jīng)推出的汽車功能安全IP核—N25F－SE，也即將通過ISO 26262 ASIL－B認證。
如今有了RISC－V的加持，軟件定義汽車的步伐正在加快。
RISC－V在汽車中的應用
汽車芯片的控制類芯片主要包括MCU和AI芯片，AI芯片通常要求較高的處理性能，邊緣應用則需要低功耗、小尺寸的MCU，而RISC－V剛好是一種適合通用MCU和特定領域專用加速器 （例如AI）的ISA。
MCU芯片
MCU作為嵌入式系統(tǒng)和運動控制器的核心，提供應用控制層，執(zhí)行總線通信協(xié)議，并提供用戶接口。然而，MCU 芯片的發(fā)展需要 IP 授權，中國在獨立可控的MCU開發(fā)之路上嘗試多年，但在架構方面仍然受制于人，要知道ARM授權費用高昂，Arm的License Fee能占到芯片售價的2％－15％，按照50％毛利率來算，能占芯片成本的4％－30％。RISC－V的出現(xiàn)燃起了國產(chǎn)MCU的新希望。
采用RISC－V指令集設計的MCU可讓芯片廠商／開發(fā)者快速完成低門檻、低成本的芯片設計，并可針對特定應用場景進行定制化指令設計，具有很強的靈活性，另外RISC－V也被認為是長產(chǎn)品壽命的良好平臺，可以說RISC－V與MCU是完美結合。
AI芯片
在智能汽車領域， AI 芯片的應用發(fā)展已有些時日。“算力越高，車越智能”已成為眾多車企都在喊的口號。
汽車在人機交互、視覺處理、智能決策等眾多情境下，需要處理大量圖片、視頻等非結構化數(shù)據(jù)，對車載算力提出了更高的要求，這時或許會有人拿RISC－V與X86作比較，RISC－V確實精簡，不過也可能有人提出疑問：它沒有X86穩(wěn)定的高性能計算能力，面對智能汽車的需求，如何獨當一面？
從現(xiàn)實出發(fā)，以自動駕駛為例：如今的自動駕駛還主要集中在L2級別，各家企業(yè)和新車拼算力，拼的不是當前的“自動駕駛輔助”水平，而是未來幾年的“自動駕駛輔助”水平。使用高算力的芯片，相當于在車里預埋了一種能力，以后可以不斷的解鎖這種能力。一個高性能的芯片，不是現(xiàn)在的剛需，它是未來的一種剛需。要知道，向高性能發(fā)展也是RISC－V發(fā)展的必然趨勢，巧就巧在，RISC－V與智能汽車同屬新賽道，AI芯片與智能汽車也在互相推動。
RISC－V在汽車應用中的掣肘
軟件生態(tài)缺失疊加汽車產(chǎn)業(yè)“念舊”，加大RISC－V上車阻力。
雖然我們談到的是軟件定義汽車，但軟件支持恰恰是RISC－V的短板，沒有軟件生態(tài)，基于RISC－V實現(xiàn)的芯片無論在任何領域都無用武之地，加之汽車行業(yè)對安全性的要求非常高，這也使汽車產(chǎn)業(yè)不太喜歡新東西，除了軟件生態(tài)的劣勢，相關的編譯器、開發(fā)工具以及其它生態(tài)要素也還在發(fā)展，使得RISC－V上車，比國產(chǎn)廠商借助ARM上車的阻力更大。
RISC－V相關企業(yè)不能總是想搭便車，而不主動投入到生態(tài)的建設。那么，在汽車領域其實也是一樣，在RISC－V剛興起的這個階段，在理念問題、投入問題以及商業(yè)利益回報問題下，誰來構建適合于RISC－V的上層軟件，如何讓RISC－V的靈活性在汽車領域得到最充分的釋放就尤為重要。
針對當下迅速發(fā)展的智能汽車，中國工程院的倪光南院士也表示，RISC－V能很好地滿足“需求定義軟件、軟件定義硬件”的時代需求，是智能汽車芯片設計的理想選擇。
RISC－V已“上車”
2020年4月，半導體解決方案的主要供應商瑞薩電子公司和SiFive達成合作，共同開發(fā)面向汽車應用的下一代高端RISC－V解決方案。
隨之，在2020年末，瑞薩借助日本半導體公司NSITEXE推出了集成RISC－V協(xié)處理器的汽車MCU RH850／U2B。主要用于混合動力 ICE 和 xEV 牽引逆變器、高端區(qū)域控制、連接網(wǎng)關和車輛運動等相關應用。
今年年初，英特爾在CES 2022上推出了專為自動駕駛打造的Eye Q Ultra系統(tǒng)集成芯片，但要注意的是，Mobileye EyeQ Ultra 不包含任何x86內(nèi)核，而是具有12個RISC－V 內(nèi)核、Arm GPU和DSP。
最近，SiFive宣布推出三款車規(guī)級內(nèi)核：E6－A、X280－A和S7－A解決方案，以滿足當前和未來應用的關鍵需求，如信息娛樂、駕駛艙、互聯(lián)性、ADAS和電氣化。
RISC－V與中國的天時地利與人和
天時
在現(xiàn)局面的半導體發(fā)展格局下，ARM、X86架構生態(tài)壁壘砌的高而結實，市場份額也被瓜分了80％以上，中國在原路徑發(fā)展已被緊緊的卡著脖子，因此當RISC－V出現(xiàn)時，一下子就火了起來。RISC－V適合產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，更適合中國市場。在5G、物聯(lián)網(wǎng)、汽車等應用多點開花之際，RISC－V的出現(xiàn)正是中國大放異彩之際。
地利
我們應該高度重視RISC－V這個指令集，國家從整體布局和頂層設計上，要繼續(xù)加強政策支持，有步驟、分階段地落實推進。早在2018年7月，上海經(jīng)信委就出臺了國內(nèi)首個支持 RISC－V 的政策。2020年9月，中國又開放原子開源基金會，首次對外公開其組織架構、使命、愿景與價值觀。
如今，中科院計算所、華為、阿里等在內(nèi)的 20 多個國內(nèi)企事業(yè)單位，都加入了 RISC－V 基金會。伯克利、清華兩所高校還在深圳成立了 RIOS 實驗室，以扶持 RISC－V 軟件生態(tài)。
在這樣一個大環(huán)境下，“十四五”鼓勵企業(yè)開源，并從底層基礎設施方面進行了規(guī)劃——綱要明確指出應完善開源知識產(chǎn)權和法律體系，這足以說明開源是大勢所趨，也為RISC－V的生態(tài)發(fā)展嫁接了橋梁。
人和
RISC－V是國內(nèi) 芯片實現(xiàn)自主可控的好機會，國內(nèi)企業(yè)也在加緊多點布局。近年來國產(chǎn)RISC－V商業(yè)化產(chǎn)品不斷落地，平頭哥、華米、兆易創(chuàng)新等企業(yè)已發(fā)布了可商用化產(chǎn)品。其中兆易創(chuàng)新和芯來科技更是開創(chuàng)了IP核供應商與設計企業(yè)聯(lián)手先例。
在RISC－V“上車”的規(guī)劃和部署，本土公司也已有一些商業(yè)化成果。如2020年景略半導體推出的BlueWhale芯片架構上，就采用RISC－V架構，景略半導體成為行業(yè)首個應用RISC－V內(nèi)核的L2／L2＋ Switch的芯片廠商，具有強大的可擴展性和可配置性的芯片架構，能夠助力未來快速推出滿足不同市場需求的產(chǎn)品。
2021年，凌思微電子也推出基于RISC－V架構的車規(guī)級無線MCU產(chǎn)品系列，凌思微車規(guī)級MCU主要應用于車身控制，即時通信，車載娛樂方面，目前跟小米的項目合作穩(wěn)步進行中，與整車廠商的合作項目正在推進。
倪光南院士也曾提出建議，我國應抓住新一代信息技術發(fā)展機遇，聚焦開源RISC－V架構發(fā)展中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)，我國舉國體制和超大規(guī)模市場優(yōu)勢、人才優(yōu)勢，有助于大力發(fā)展壯大我國RISC－V產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
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