导语：“AI芯片”这个新鲜的观点在过去一年间逐渐走过了遍及的阶段，越来越被大众所熟知。在行业走过野蛮成长，开始加速落地、加速整合的过程中，也有更多的AI芯片公司也开始走出属于自己的差异化路线。
智东西在此前AI芯片系列宣布第一季之后，再次出发，进一步对AI芯片百口当链高下近百间核心企业进行差异化的深度追踪宣布。此为智东西AI芯片家当系列宣布第二季之一。
在人工智能（AI）时期，此前物联网（IoT）领域的AI芯片每每身陷困局，传统CPU算力不敷，AI协处理器的面积和功耗又偏大。为了打造一款高效率低功耗的AI芯片，创企们纷纭用起存储优先、存算一体等各种招式，还有一类招式是用RISC-V经开源设计打造的AI芯片，因其低功耗的上风迅速在IoT行业崭露锋芒。
近两年来，在ARM和Intel主导的竞争格局中，一个新的开源指令集架构RISC-V在芯片江湖声名鹊起。
面对来势汹汹的AI和IoT浪潮，RISC-V供应了一种高能效低本钱办理方案，吸引了谷歌、高通、IBM、镁光、西部数据、三星、英伟达、惠普、甲骨文、华为、比特大陆、加州大学伯克利分校、麻省理工学院、普林斯顿大学、新加坡南洋理工大学以及中科院打算所等国内外200家旁边的企业和科研机构加盟。
阿里平头哥用其主攻IoT安全功能，华米用其造出环球首款支持AI的可穿着设备芯片组，邻国印度将其确立为国家指令集……和其他传统架构比较，RISC-V具有低功耗、低本钱、灵巧可扩展、安全可靠等四大上风。据不完备统计，有5家科技老手和6家创业新秀的产品直接或间接的瞄准了基于RISC-V架构的AI芯片。
阿里平头哥蓄势待发，华米打响可穿着AI芯片头炮RISC-V是一种基于精简指令集打算事理建立的开放指令集架构（ISA），由2017年新晋图灵奖得主、加州大学伯克利分校的Dave Patterson教授带领团队设计研发。
阿里巴巴今年9月创建的平头哥半导体公司是由阿里巴巴全资收购的杭州中天微和阿里达摩院合并而成，紧张发力于32位高性能和低功耗嵌入式CPU的IC设计。
就在合并的2周前，中天微宣告基于RISC-V的第三代C-SKY指令架构，同时发布基于RISC-V第三代指令架构处理器CK902，可灵巧配置TEE引擎，支持IoT安全功能。
截至9月，中天微基于C-SKY CPU IP核的SoC芯片累计出货量已经打破8亿颗。中天微还将针对不同的产品运用处景和客户设计需求，持续推出支持RISC-V的CPU IP系列。
此外，中天微与小米旗下的松果电子在11月宣告就RISC-V达成全方位的计策互助伙伴关系并进行联合开拓，以中天微RISC-V CPU处理器为根本平台，松果电子供应极具市场竞争力的SoC智能硬件产品。
同样在今年9月，小米生态链首家在美国上市的公司华米科技推出了首款RISC-V架构的可穿着设备黄山1号，并称是环球首款支持AI的可穿着设备芯片组。
华米的这款可穿着AI芯片由一颗主频可达240MHz的处理器和HeartID、ECG、ECG Pro、Arrhythmia四个AI引擎组成，实现在本地端对心率、心电、心律失落常等心脏问题进行24小时低功耗实时监测剖析。
其创始人兼CEO黄汪在10月的采访中见告智东西，和手机AI芯片不同，黄山1号可以在智好手表中作为一款协处理器芯片，合营主处理器事情，也可以在智好手环中扮演主处理的角色。（独家对话华米CEO黄汪：首款穿着AI芯片背后的阳谋！
）
阿里平头哥和华米瞄准的是IoT领域，而美国的老牌FPGA供应商美高森美（Microsemi）的RISC-V干系产品则主打高速增长的医疗、工业等机器视觉系统市场。该公司不仅为嵌入式设计供应RISC-V IP内核，并为该系列产品供应完全的工具链和基于RISC-V+Linux+CNN加速器的AI办理方案。
美高森美与创企SiFive互助开拓的RV32IM RISC-V内核使客户能够利用开放式指令集架构（ISA）进行设计，通过容许的BSD授权，实现全面的移植性和更安全的处理器架构。
设计职员可以将设计自由地从FPGA移植到ASIC，而无需支付权柄金。此外，工程职员还可以针对其特定运用协作、修正和改编RISC-V内核，充分发挥创新水准。
除了美高森美外，另一家IP公司台湾晶心科技在近日于美国硅谷举行的2018 ANDES RISC-V CON大会上展示了基于RISC-V的产品。
晶心科技是第一家纳入RISC-V的商用主流CPU IP公司，该公司在大会上详细先容了利用开放来源指令集架构（ISA）的6颗内核以及开拓中的4颗内核，截至上个月，晶心科技的RISC-V内核在环球拥有12家授权商，被广泛用于储存做事器、指纹辨识器以及几种AI运用中。
除了上述提及的公司外，北京君正、复兴微、联发科等很多玩家的RISC-V操持正在进行中，西部数据、英伟达、三星等科技巨子也分别在公开场合表露将在旗下产品中用到RISC-V架构。
硬盘巨子西部数据在去年11月宣告，未来旗下硬盘处理器和掌握器都逐渐转移至成RISC-V架构，一旦转型完成，估量每年将有20亿个基于RISC-V架构的内核出货。
GPU王座英伟达表示将来会把旗下的GPU掌握核心更换成RISC-V核，三星半导体也被指在其Exynos 8890处理器中首次采取基于开源的RISC-V架构的自主CPU内核M1。
未来上述大公司或机构很有可能会将RISC-V利用到他们自己的云打算举动步伐中，以摆脱对X86的依赖或是减少昂贵的ARM指令集授权用度。据悉欧盟超算机构EPI已经决定在方案中的两套下一代E级超算中的个中一套用上RISC-V处理器。
ARM小师弟？RISC-V的出身史
引得一众科技巨子为之站台的RISC-V，和当前移动终真个主流架构ARM却是师出同门。
众所周知，芯片江湖有两大指令集架构纵横天下，繁芜指令集（Complex Intruction Set Computer, CISC）的代表英特尔x86在PC市场无出其右，精简指令集（Reduced Intruction Set Computer, RISC）的代表ARM则在移动终端独领风骚。
两类指令集的命名都相称“集”如其名：CISC指令集约有20%的指令会被反复利用，占全程序代码的80%，靠设计出尽可能繁芜的指令来完成任务；而RISC的理念更加精简，会采取固定长度的指令格式和单周期指令，优先选用最高频利用的大略指令。
上世纪80年代，加州大学伯克利分校的Dave Patterson教授主导了Berkeley RISC项目并从零设计出第一代处理器RISC I。由于当时市情的CPU价格太昂贵，英特尔又不肯给出x86的授权，英国Acorn公司的创始人Roger Wilson和Steve Furber设计了第一款RISC微处理器——ARM（Advanced RISC Machine）。
险些是同一韶光，曾斯坦福大学校长的John Hennessy与其团队设计出MIPS处理器的早期雏形，并终极孵化出后来被Imagination收购的MIPS公司。
随着智好手机时期的到来，ARM以其低功耗、低本钱和高性能的特点攻破微软和英特尔打造的PC壁垒，迅速在移动互联网的狂潮中建立起自己的生态，将苹果、高通、三星等一大批巨子拢入麾下，共同颠覆了传统互联网时期。
而如今AI、IoT等新兴技能的爆发，处理器指令集架构大有再有改朝换代之势。而这一轮新的变天风波的主角，正是ARM的同门师弟——第五代RISC处理器RISC-V芯片。
RISC-V是基于精简指令集（RISC）事理搭建的全新开源指令集架构（ISA），亦由David Patternson教授带领完成。V既指第五代，又代表变革(variation)和向量(vectors)。
秉承“大道至简”的设计哲学，RISC-V根本指令集只有40多条，加上其他的模块化扩展指令统共几十条指令。 RISC-V的规范文档仅有145页，而“特权架构文档”的篇幅也仅为91页。
比较传言要上千万美元的ARM指令集架构的容许证，RISC-V以其完备开源、短小精悍的模块化设计、没有过期定义的束缚、没有严重的指令冗余、没有专利问题等上风开始吸引环球初创公司和研究机构的目光。
海内创企朝阳东升，国外创企产品已出
在科技巨子还在放话要支持RISC-V架构之时，国内外多家创企已经积极行动起来。
今年10月29日，2008年创立于上海的企业乐鑫收到一个好。乐鑫“基于RISC-V指令集架构的ESP32-Marlin物联网芯片”项目入选上海经信委对软件和集成电路家当发展专项资金拟支持项目名单。
芯来科技比乐鑫的成立晚了10年，却是海内第一家专注于IoT和边缘打算领域的RISC-V处理器内核IP公司，该公司推出了用于IoT运用的N200系列超低功耗RISC-V核心IP，据称和国外公司处于同一起跑线。
芯来科技的COO徐来见告智东西，RISC-V和ARM间存在客不雅观差距，以是该公司选择了ARM立足不问的IoT等领域。传统的IoT领域比较封闭，不像传统的手机处理器运用那么依赖生态，从这个点开始逐步完善IoT领域是个不错的策略。
其创始人胡振波是第一本RISC-V中文书《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇》的作者，开拓了中国第一款开放来源的RISC-V核心蜂鸟E203（Hummingbird E203）。
在蜂鸟E203面世时，胡振波目睹了国外很多专业RISC-V内核IP公司陆续涌现并飞速发展，个中SiFive公司能运行Linux的四核RISC-V内核已在中国大陆市场推广，而海内CPU业界迟迟未见行动，“焦急”的胡振波毅然决然的成立了芯来科技。
而把芯来科技“逼”出来的关键要素之一SiFive即是美国一家从RISC-V项目团队孵化出的基于RISC-V的定制半导体供应商，它通过开放式架构处理器核心及自主式开拓基于RISC-V架构芯片来帮助SoC设计。
该公司在今年5月就完成了5060万美元的C轮融资，华米科技也参与了该轮融资。今年6月，SiFive宣告推出其为嵌入式设备利用设计的可配置的小面积、低功耗微掌握器（MCU）核心E2 Core IP系列。
除了SiFive之外，美国还有两家RISC-V创企的创始人都师从RISC-V的首创者David Patterson，他们分别是OURS的创始人谭章熹博士和Esperanto的创始人Dave Ditzel。
OURS公司在深圳设立的中资公司睿思芯科，仅用7个月就设计出了一款基于64位RISC-V指令集的AI芯片Pygmy，采取台积电28nm制程工艺，具有12个高度可编程AI加速引擎，紧张针对神经网络以及CNN算法进行了优化，能够支持AI图像和语音的运用，能耗和面积明显优于同级别Arm架构芯片。
根据睿思芯科的说法，Pygmy比拟同级别的Arm芯片，能耗低落85%，面积减少80%，相称于用一样平常的32位处理器的面积和功耗就实现了64位处理器的性能。这款AI芯片一次性流片成功，并在11月初天下互联网大会上David Patterson的演讲中首次亮相。
其余，供应Pygmy芯片的同时睿思芯科还开拓了编译器、SDK、工具链，基于GCC、LLVM等开源实现，可以支撑Pygmy用户更好的进行二次开拓。
Esperanto Technologies的总裁兼CEO Dave Ditzel从事芯片事情有40年了。他在大学期间就参与了RISC-V指令集的开拓，曾在英特尔事情6年，并曾领导微软一个主要的项目团队。
2014年，Dave Ditzel成立Esperanto Technologies公司，旨在要打造能够以超低功耗运行AI软件的芯片，并希望终极打造出基于RISC-V等开源标准的最强打算性能的机器学习打算系统。
目前，该公司正在设计一款单芯片上的超级打算机，采取台积电7nm制程技能，能在每个芯片上放置具有完全64位RISC-V处理器的一千个ET-Minion处理器内核。Dave Ditzel向智东西透露，明年Esperanto将有新产品投入市场。
虽然同样是做基于RISC-V架构的处理器，法国创企Greenwaves Technologies紧张面向的是来自IoT等终端市场的边缘打算需求。
GreenWaves在今年3月推出了环球第一款RISC-V架构的超低功耗边缘打算处理器GAP8，采取台积电55nm 55LP制造工艺，旨在边缘端依赖电池做长期的繁芜运算，可运用于噪音过滤、检测摄像头、纳米无人机等边缘设备，从而进一步扩展物联网市场。
该公司CEO Loic Lietar见告智东西，GAP8的架构使它不仅拥有比竞争对少高20倍的打算能力，而且在本钱系统办理方案所需的电力方面，较竞争对手低2到3倍。
他还先容，GAP8操持在明年量产，而能效比GAP8提升6倍、浮点打算能力比GAP8提升2倍的GAP9将在明年12月份会进行出台，在2020年的一季度进行量产。
除了欧美国家之外，我们的邻国印度也推出了自研的基于RISC-V架构的芯片。
印度理工大学马德拉斯（IIT-M）研究团队推出了印度第一个自主微处理器Shakti。该项目始于2011年，该芯片的设计基于RISC-V指令集架构，利用180nm工艺，由印度空间研究组织（ISRO）的半导体实验室在昌迪加尔制造，可用于洗衣机、智能相机等智能设备中。 7月，英特尔位于美国俄勒冈州的工厂生产了300个Shakti的早期版本芯片“RISECREEK”。
从Shakti处理器研究团队独立出来的印度创企InCore Semiconductors针对从超低功耗IoT到台式打算机的边缘系统运用，正在打造基于RISC-V的处理器内核，以及深度学习加速器和SoC设计工具，并估量将在今年年底之前推出其首款核心。
RISC-V如何在IoT领域比传统CPU+AI引擎做的更好？
今年6月尾，ARM曾开设了一个“质疑”RISC-V架构的网站riscv-basics.com，从本钱、生态系统、碎片化风险、安全性和设计担保上对 RISC-V 进行攻击。这一举动被许多人解读为ARM已经感想熏染到来自RISC-V的威胁。在遭到了RISC-V建网站反怼并引起浩瀚厂商和软件社区的不满后，ARM在7月10日关掉该网站。
然而众所周知，ARM在移动终真个地位固若金汤、坚若磐石，“后来者居上”的可能性极低。那么为什么RISC-V这几年景长速率远超过其他处理器？它又为什么会被称为是IoT领域最适宜的处理器架构呢？
总的来说，RISC-V指令集架构具有低功耗、低本钱、开源开放、可模块化、简洁、面积小、速率快等优点，与IoT场景需求碎片化的、可定制化的特性十分契合。
1、低功耗
常日每个AI芯片在CPU上的耗能非常高，会致使全体续航能力低落。而RISC-V适宜用于高效设计实现，开拓者可根据运用需求灵巧剪裁，再加上其全部RISC-V指令不超过50个，因此其内核面积更小，相应的功耗越低，能以极低的能耗来实现高效的AI元器件的运行。
华米创始人兼CEO黄汪见告智东西，手机芯片须要不断利用最新的制程，而IoT芯片利用55nm/40nm非常成熟的半导体工艺就可以制作，55nm流片的工艺成熟度使得代工厂商的可选性很多，大陆、台湾、新加坡的均可，这就降落了依赖性。
2、低本钱
RISC-V许可任何人免费设计、制造和发卖RISC-V芯片和软件，无需像ARM那样购买昂贵的架构容许证。
据黄汪先容，市情上不具备AI而只具备同样主频的芯片本钱一样平常在2美金旁边，而具备AI功能的芯片本钱少于1美金，RISC-V在本钱和功能上都大大跃进了一步。不同于手机芯片动则须要投入几亿美金，做颗芯片流片量产几千万公民币，不会太费钱。
GreenWaves创始人兼CEOLoic Lietar也提到，其GAP8产品在本钱系统办理方案所须要的电力方面，比它的同等其他的替代竞争对手要低2到3倍。
做处理器不仅要考虑硬件设计，还要考虑用它来进行编程的用户，以是也包含了工具链和干系生态培植。芯来科技COO徐来还供应了另一个角度，如果由一家公司承担这些培植，韶光和资金投入的本钱都会非常高，比如英特尔就花了几十年来做生态培植，而由于RISC-V是一个标准化指令集架构，很多不同公司和个人会参与到生态培植，均摊了研发本钱。
3、灵巧可扩展
RISC-V是一个模块化的架构，其不同部分能以模块化的办法串在一起，从而试图通过一套统一的架构知足各种不同的运用。
由于IoT场景非常广泛和碎片化，须要为数千种以多种不同办法连接天下的运用案例来设计芯片，因此可扩展的架构成为终端运算的关键。
和不同系列相互不兼容的ARM比较，RISC-V具有能够灵巧地扩展指令集的上风，可以新增专用指令，也可以扩充边缘运算装置所需的运算资源，不仅能实现超低功耗的繁芜AI打算，而且有助于推动架构创新以达到更高的能效。a
其余，x86、ARM、MIPS等架构的知识产权都属于某个特定的外国公司，无法在指令集架构上按自己的想法做修正和扩展，而且在工具链做的修恰是没有人掩护的。
特殊是在IoT领域，徐来认为，比如在智能传感器等设备，只须要有限指令集，芯片面积又哀求尽可能小，在这种情形下须要对现有处理器进行剪裁。相对付不能修正的x86、ARM等传统指令集架构，RISC-V因其开放性可以做一些剪裁。
而且IoT设备会永劫光重复运行几个运用，不会像PC或手机那样须要安装和卸载不同运用，因此不存在对软件兼容性的依赖问题。
因其可扩展性，RISC-V的运用范围非常广阔。Loic Lietar表示，RISC-V指令集设计的目标是能够知足从微掌握器到超级打算机各种尺寸处理器的需求，不过目前看到的更多的是RISC-V IoT终端处理器。
4、安全可靠
采取ARM等封闭式架构内核的平台，开拓者看不到源代码，以是无法理解门级电路设计细节。一旦涌现问题，开拓者将不得不给原架构供应商打电话派人来办理问题。
不过RISC-V可以办理这一问题。RISC-V的用户可以查看内核的所有细节，可以全面检讨每一行代码以确定系统的安全，乃至根据须要定制化自己的安全模块。相对付ARM，对产品安全哀求高的人可能会更能接管RISC-V。
结语：RISC-V有望加强中国处理器IP的话语权
只管从市场的实际情形来看，RISC-V取代ARM在移动终端等核心业务中的地位基本无望。但业界普遍认为，在IoT等新兴的边缘领域，RISC-V与ARM处于同一起跑线，两者将形成正面竞争，RISC-V在本钱等方面具有上风，Arm在生态等方面具有上风。因此，RISC-V是很有希望匆匆使中国加强处理器IP的话语权，推动产品创新和差异化，建立自主可控的家当生态。
如今海内的RISC-V生态培植正在快速推动中，从5月，上海发布海内首个明确表示支持RISC-V的政策，到9月，中国RISC-V家当同盟在上海成立，再到11月，中国开放指令生态（RISC-V）同盟在乌镇宣乐成立。
家当同盟的多家企业表示，RISC-V的开源将大大降落指令集修正的门槛，有利于中国发展自主可控的处理器，摆脱国外的制约。
不过，技能的前辈性不代表商业就能成功，生态问题始终是制约一个架组成长的最大瓶颈。ARM之以是能制霸移动终端，除了它在技能上的上风外，捉住机遇、迅速建立起生态亦是关键。但生态培植并非一挥而就，隐蔽在生态问题背后的政策、资金、人才等多方面的压力都在制约着RISC-V在海内的发展。
要实现国产RISC-V自主可控发展，不仅要迅速行动捉住机遇，还应以市场为导向，找准适宜的市场定位和客户群。在真正对ARM造成威胁之前，RISC-V间隔成为主流架构还有很长的路要走。
PC时期造诣了英特尔x86，移动时期造诣了ARM，而在科技巨子以及一大批创企对RISC-V的发展和生态培植的推动之下，或许RISC-V能够成为AI和IoT时期足以与ARM匹敌的新一代主流架构。
