技术专家对国内的底层芯片技术缺失而忧心忡忡。如果未来真的爆发一场没有硝烟的信息战,那么在这场战争的结局里,又有谁,因为什么会输得干净?

生态难难于技术

“中兴门”引起了全球的轰动,大家的目光聚集在、计算机、存储底层芯片技术缺乏之上。紫光等国产计算供应商股票应声上涨,但是,中国真的没有芯片技术吗?

答案是否定的。毕竟在上一届全球超算大赛中,自研申威处理器夺得第一也算出尽风头。也就是说,单纯的计算速度,我们没有问题,问题在于两个字:生态。

曾几何时,龙芯代表了国内未来芯片的希望,尽管后来传出丑闻,但是龙芯确实在计算力上做出了一定的成绩,问题的关键在于,即便你有了芯片,即便你的CPU计算速度在实验室中比别人的还快。但是,第一这个CPU在应用场景中的算力如何?是不是大打折扣?第二,你有了芯片,有系统吗?有应用吗?有生态吗?

生态难难于技朮 物联网芯片路线待定

国产芯片技术易、生态难

问题回到笔者标题中提到的物联网。如果说PC时代和服务器研发中,中国起跑慢,导致输在了起跑线上,从发展的眼光来看,下一个五年内的芯片战场更值得我们的关心。

那么面对物联网市场,这个到2020年我国物联网潜在收入规模将达1.5万亿的超大市场,未来的技术路线该如何选择呢?

物联网芯片6虎出山

物联网市场有多火?据不完全统计,2018年4月物联网芯片市场就有6家以上企业发布了物联网、AI芯片新闻,新品数量超过7款。

从过去芯片架构选择上来讲,国内不仅尝试过X86、ARM、MIPS架构之外,还有更为小众的SPARC、Alpha、安腾架构。其中除了军用领域的申威、飞腾之外,大多一波三折。

借古思今生态难 物联网芯片路线待定

借古思今生态难 物联网芯片路线待定

RISC与CISC指令集对比

从指令集上来说,CISC与RISC两种指令集区别比较明显,CISC服务器目前以X86架构为其代表,但RISC服务器却并不是服务器市场剩余的全部。值得注意的是,现在以英特尔至强系为代表的x86架构已经不是标准的CISC了,它吸收了RISC和CISC双方的性能的有点,形成了独特的、自主的x86架构。

借古思今生态难 物联网芯片路线待定

英特尔同样发力工业互联网、IOT、人工智能芯片技术

在物联网市场上,最需要什么特性的芯片呢?考虑到物联网应用特点和场景,高效、精简的指令集和低功耗的芯片是更好的选择。

ARM与RISC-V争锋

ARM是RISC微处理器的代表作之一,最大的特点在于节能,广泛的在嵌入式系统设计中被使用。现阶段市场上大部分企业仍然选择了基于竞价指令集的芯片架构,似乎物联网芯片大局已定。但真的是这样吗?

借古思今生态难 物联网芯片路线待定

RISC-V研讨会频次和人数越来越多

RISC-V是一款基于精简指令集袁泽创建的开源指令集架构(ISA),从2010年开始RISC-V架构出现到现在,它正在以开源(免费的)优势快速成长。基于RISC-V的芯片企业不断出现,面向物联网、 人工智能、嵌入式等市场开放,与封闭的商业ISA表现出极大活力。

RISC-V指令集的设计考虑了小型、快速、低功耗的现实世界实现,但没有对特定微架构风格的过度架构,因其开源特点,让它能够支持各种应用的新指令集。

据了解,目前特斯拉已加入RISC-V基金会,并考虑在新款芯片中使用RISC-V设计。西部数据和英伟达(NVIDIA)已宣布,计划在部分产品中引入这种新的芯片设计。

尽管以现在仅有8年历史的RISC-V架构挑战ARM还有一定难度,但是它提供了一种新的思路和方向。面对物联网平台快速成长,物联网应用大爆发的千载难逢的成长期,开源的RISC-V架构带来更低成本的芯片,必定会吸引一部分对成本敏感的IOT企业,其更好的灵活性也会带来定制化芯片的可能。

未来物联网芯片技术路线该怎么选,还没有明确答案。但是,笔者认为,无论选择哪一条,都要将生态建设放在重中之重的地位上。

附录

据不完全统计,2018年3、4月份物联网芯片相关消息包括:

联发科与微软达成协议,合作推出首款AzureSphere芯片MT3620;

以色列半导体初创企业 Inuitive 有限公司与日本软银合作达成协议,将自己研发的芯片用于软银公司未来的物联网;

日本软银集团旗下的英国芯片生产商安谋控股(ARMHoldings)将把中国业务的控制权交给ARM mini China,该公司计划在中国进行首次公开发行(IPO);

Filament的工业互联网解决方案公司开发新芯片可将区块链与工业物联网设备进行连接;

NVIDIA联合ARM打造AI芯片专用IP,将它的深度学习加速器IP集成到ARM的Project Trillium平台中构建深度学习IoT芯片;

高通近期发布了两款物联网和AI优化系统级芯片QCS603和SCQ605芯片;

寒武纪发布了三款智能处理器,华为、三星等企业均在物联网芯片市场布局……

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