物聯(lián)網(wǎng)芯片技術(shù)之路該怎么走

技術(shù)專家對(duì)國(guó)內(nèi)的底層芯片技術(shù)缺失而憂心忡忡。如果未來(lái)真的爆發(fā)一場(chǎng)沒有硝煙的信息戰(zhàn)，那么在這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的結(jié)局里，又有誰(shuí)，因?yàn)槭裁磿?huì)輸?shù)酶蓛簦?/p>

生態(tài)難難于技術(shù)

“中興門”引起了全球的轟動(dòng)，大家的目光聚集在服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)底層芯片技術(shù)缺乏之上。紫光等國(guó)產(chǎn)計(jì)算供應(yīng)商股票應(yīng)聲上漲，但是，中國(guó)真的沒有芯片技術(shù)嗎？

答案是否定的。畢竟在上一屆全球超算大賽中，自研申威處理器奪得第一也算出盡風(fēng)頭。也就是說(shuō)，單純的計(jì)算速度，我們沒有問題，問題在于兩個(gè)字：生態(tài)。

曾幾何時(shí)，龍芯代表了國(guó)內(nèi)未來(lái)芯片的希望，盡管后來(lái)傳出丑聞，但是龍芯確實(shí)在計(jì)算力上做出了一定的成績(jī)，問題的關(guān)鍵在于，即便你有了芯片，即便你的CPU計(jì)算速度在實(shí)驗(yàn)室中比別人的還快。但是，第一這個(gè)CPU在應(yīng)用場(chǎng)景中的算力如何？是不是大打折扣？第二，你有了芯片，有系統(tǒng)嗎？有應(yīng)用嗎？有生態(tài)嗎？

國(guó)產(chǎn)芯片技術(shù)易、生態(tài)難

問題回到筆者標(biāo)題中提到的物聯(lián)網(wǎng)。如果說(shuō)PC時(shí)代和服務(wù)器研發(fā)中，中國(guó)起跑慢，導(dǎo)致輸在了起跑線上，從發(fā)展的眼光來(lái)看，下一個(gè)五年內(nèi)的芯片戰(zhàn)場(chǎng)更值得我們的關(guān)心。

那么面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，這個(gè)到2020年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)潛在收入規(guī)模將達(dá)1．5萬(wàn)億的超大市場(chǎng)，未來(lái)的技術(shù)路線該如何選擇呢？

物聯(lián)網(wǎng)芯片6虎出山

物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)有多火？據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2018年4月物聯(lián)網(wǎng)芯片市場(chǎng)就有6家以上企業(yè)發(fā)布了物聯(lián)網(wǎng)、AI芯片新聞，新品數(shù)量超過7款。

從過去芯片架構(gòu)選擇上來(lái)講，國(guó)內(nèi)不僅嘗試過X86、ARM、MIPS架構(gòu)之外，還有更為小眾的SPARC、Alpha、安騰架構(gòu)。其中除了軍用領(lǐng)域的申威、飛騰之外，大多一波三折。

RISC與CISC指令集對(duì)比

從指令集上來(lái)說(shuō)，CISC與RISC兩種指令集區(qū)別比較明顯，CISC服務(wù)器目前以X86架構(gòu)為其代表，但RISC服務(wù)器卻并不是服務(wù)器市場(chǎng)剩余的全部。值得注意的是，現(xiàn)在以英特爾至強(qiáng)系為代表的x86架構(gòu)已經(jīng)不是標(biāo)準(zhǔn)的CISC了，它吸收了RISC和CISC雙方的性能的有點(diǎn)，形成了獨(dú)特的、自主的x86架構(gòu)。

英特爾同樣發(fā)力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、IOT、人工智能芯片技術(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)上，最需要什么特性的芯片呢？考慮到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用特點(diǎn)和場(chǎng)景，高效、精簡(jiǎn)的指令集和低功耗的芯片是更好的選擇。

ARM與RISC－V爭(zhēng)鋒

ARM是RISC微處理器的代表作之一，最大的特點(diǎn)在于節(jié)能，廣泛的在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中被使用?，F(xiàn)階段市場(chǎng)上大部分企業(yè)仍然選擇了基于競(jìng)價(jià)指令集的芯片架構(gòu)，似乎物聯(lián)網(wǎng)芯片大局已定。但真的是這樣嗎？

RISC－V研討會(huì)頻次和人數(shù)越來(lái)越多

RISC－V是一款基于精簡(jiǎn)指令集袁澤創(chuàng)建的開源指令集架構(gòu)（ISA），從2010年開始RISC－V架構(gòu)出現(xiàn)到現(xiàn)在，它正在以開源（免費(fèi)的）優(yōu)勢(shì)快速成長(zhǎng)。基于RISC－V的芯片企業(yè)不斷出現(xiàn)，面向物聯(lián)網(wǎng)、 人工智能、嵌入式等市場(chǎng)開放，與封閉的商業(yè)ISA表現(xiàn)出極大活力。

RISC－V指令集的設(shè)計(jì)考慮了小型、快速、低功耗的現(xiàn)實(shí)世界實(shí)現(xiàn)，但沒有對(duì)特定微架構(gòu)風(fēng)格的過度架構(gòu)，因其開源特點(diǎn)，讓它能夠支持各種應(yīng)用的新指令集。

據(jù)了解，目前特斯拉已加入RISC－V基金會(huì)，并考慮在新款芯片中使用RISC－V設(shè)計(jì)。西部數(shù)據(jù)和英偉達(dá)（NVIDIA）已宣布，計(jì)劃在部分產(chǎn)品中引入這種新的芯片設(shè)計(jì)。

盡管以現(xiàn)在僅有8年歷史的RISC－V架構(gòu)挑戰(zhàn)ARM還有一定難度，但是它提供了一種新的思路和方向。面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)快速成長(zhǎng)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用大爆發(fā)的千載難逢的成長(zhǎng)期，開源的RISC－V架構(gòu)帶來(lái)更低成本的芯片，必定會(huì)吸引一部分對(duì)成本敏感的IOT企業(yè)，其更好的靈活性也會(huì)帶來(lái)定制化芯片的可能。

未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)芯片技術(shù)路線該怎么選，還沒有明確答案。但是，筆者認(rèn)為，無(wú)論選擇哪一條，都要將生態(tài)建設(shè)放在重中之重的地位上。