國產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)芯片的突破之路

　　技術(shù)專(zhuān)家對國內的底層芯片技術(shù)缺失而憂(yōu)心忡忡。如果未來(lái)真的爆發(fā)一場(chǎng)沒(méi)有硝煙的信息戰，那么在這場(chǎng)戰爭的結局里，又有誰(shuí)，因為什么會(huì )輸得干凈?

　　生態(tài)難難于技術(shù)

　　“中興門(mén)”引起了全球的轟動(dòng)，大家的目光聚集在、計算機、存儲底層芯片技術(shù)缺乏之上。紫光等國產(chǎn)計算供應商股票應聲上漲，但是，中國真的沒(méi)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)，單純的計算速度，我們沒(méi)有問(wèn)題，問(wèn)題在于兩個(gè)字：生態(tài)。

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

　　國產(chǎn)芯片技術(shù)易、生態(tài)難

　　問(wèn)題回到筆者標題中提到的物聯(lián)網(wǎng)。如果說(shuō)PC時(shí)代和服務(wù)器研發(fā)中，中國起跑慢，導致輸在了起跑線(xiàn)上，從發(fā)展的眼光來(lái)看，下一個(gè)五年內的芯片戰場(chǎng)更值得我們的關(guān)心。

　　那么面對物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，這個(gè)到2020年我國物聯(lián)網(wǎng)潛在收入規模將達1.5萬(wàn)億的超大市場(chǎng)，未來(lái)的技術(shù)路線(xiàn)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?據不完全統計，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，新品數量超過(guò)7款。

　　從過(guò)去芯片架構選擇上來(lái)講，國內不僅嘗試過(guò)X86、ARM、MIPS架構之外，還有更為小眾的SPARC、Alpha、安騰架構。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指令集對比

　　從指令集上來(lái)說(shuō)，CISC與RISC兩種指令集區別比較明顯，CISC服務(wù)器目前以X86架構為其代表，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，現在以英特爾至強系為代表的x86架構已經(jīng)不是標準的CISC了，它吸收了RISC和CISC雙方的性能的有點(diǎn)，形成了獨特的、自主的x86架構。

　　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爭鋒

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

　　物聯(lián)網(wǎng)芯片技術(shù)迷茫的前途

　　RISC-V研討會(huì )頻次和人數越來(lái)越多

　　RISC-V是一款基于精簡(jiǎn)指令集袁澤創(chuàng )建的開(kāi)源指令集架構(ISA)，從2010年開(kāi)始RISC-V架構出現到現在，它正在以開(kāi)源(免費的)優(yōu)勢快速成長(cháng)?；赗ISC-V的芯片企業(yè)不斷出現，面向物聯(lián)網(wǎng)、 人工智能、嵌入式等市場(chǎng)開(kāi)放，與封閉的商業(yè)ISA表現出極大活力。

　　RISC-V指令集的設計考慮了小型、快速、低功耗的現實(shí)世界實(shí)現，但沒(méi)有對特定微架構風(fēng)格的過(guò)度架構，因其開(kāi)源特點(diǎn)，讓它能夠支持各種應用的新指令集。

　　據了解，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設計。西部數據和英偉達(NVIDIA)已宣布，計劃在部分產(chǎn)品中引入這種新的芯片設計。

　　盡管以現在僅有8年歷史的RISC-V架構挑戰ARM還有一定難度，但是它提供了一種新的思路和方向。面對物聯(lián)網(wǎng)平臺快速成長(cháng)，物聯(lián)網(wǎng)應用大爆發(fā)的千載難逢的成長(cháng)期，開(kāi)源的RISC-V架構帶來(lái)更低成本的芯片，必定會(huì )吸引一部分對成本敏感的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(xiàn)該怎么選，還沒(méi)有明確答案。但是，筆者認為，無(wú)論選擇哪一條，都要將生態(tài)建設放在重中之重的地位上。

　　附錄

　　據不完全統計，2018年3、4月份物聯(lián)網(wǎng)芯片相關(guān)消息包括：

　　聯(lián)發(fā)科與微軟達成協(xié)議，合作推出首款AzureSphere芯片MT3620;

　　以色列半導體初創(chuàng )企業(yè) InuiTIve 有限公司與日本軟銀合作達成協(xié)議，將自己研發(fā)的芯片用于軟銀公司未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng);

　　日本軟銀集團旗下的英國芯片生產(chǎn)商安謀控股(ARMHoldings)將把中國業(yè)務(wù)的控制權交給ARM mini China，該公司計劃在中國進(jìn)行首次公開(kāi)發(fā)行(IPO);

　　Filament的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案公司開(kāi)發(fā)新芯片可將區塊鏈與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備進(jìn)行連接;

　　NVIDIA聯(lián)合ARM打造AI芯片專(zhuān)用IP，將它的深度學(xué)習加速器IP集成到ARM的Project Trillium平臺中構建深度學(xué)習IoT芯片;

　　高通近期發(fā)布了兩款物聯(lián)網(wǎng)和AI優(yōu)化系統級芯片QCS603和SCQ605芯片;

　　寒武紀發(fā)布了三款智能處理器，華為、三星等企業(yè)均在物聯(lián)網(wǎng)芯片市場(chǎng)布局……