2020年RISC-V十大事件，逆流而上的的開源架構
電子發燒友報道（文/周凱揚）整個半導體行業在2020年的開篇就遭受了重挫，上半年無論是研發、生產和還是出貨都出現了較大的下滑。然而臨近2020的尾聲，回顧今年發生的各大事件，我們會發現RISC-V在今年鼓搗出的動靜可不小。
本文收錄了10大與RISC-V緊密相關的大事，從一個年度盤點的角度來看這個不受約束的開源框架為何在逆境下仍有如此大的能量。
RISC-V迎來十年生日
雖然RISC-V的誕生已經過去了10年時間，但隨著這一架構在開源生態的通力完善下，直到近期才開始逐漸爆發其潛力。今年三月，RISC-V國際基金會正式在瑞士成立，也表達了這一架構開源開放的決心。全球范圍內，RISC-V芯片（SoC、IP和FPGA）已經推出84款，覆蓋了云端、移動、高性能運算和機器學習等31個產業。
RISC-V的市場也在持續擴張，Semico預計2025年全球市場的RISC-V核心數將達到624億，其中工業應用將占據167億顆核心。而根據Tractica預測，RISC-V的IP和軟件工具市場也將在2025年達到10.7億美元。
未來的存儲控制器
大家可能有所不知，其實不少存儲廠商都是RISC-V的忠實擁護者與推進者，這其中就包括希捷、西部數據這樣的頭部廠商。
希捷于近日公布了兩款基于RSIC-V架構的內核，一款為實現高性能，另一款則用于面積優化。前者已經在機械硬盤中完成了功能認證，后者已經完成設計，尚在構建中。希捷的高性能內核與現有解決方案相比，將關鍵的硬盤工作負荷性能提高了三倍。而面積優化內核優化了封裝面積，降低了功耗。
而西部數據也于今年五月中旬開源了自研的RISC-V SweRV內核EH2和EL2，EH2是全球首個雙線程的商用RISC-V內核，性能達到了7.8 CoreMarks/MHz。不僅如此，西部數據計劃將所有存儲控制器都遷移到ROSC-V上來，無論是機械硬盤還是固態硬盤。
一生一芯
國科大于去年六月發起了“一生一芯”計劃，組建了教學團隊，帶領五位本科生以流片為目標，打造RISC-V的SoC。
在四個月的高強度開發下，該計劃終于在今年成功流片。測試驗證過程中，該芯片已經可以實現穩定運行RT-Thread、Linux以及自己編寫的國科大教學操作系統。
該芯片被命名為果殼（Nutshell），也是與國科大的“國科”同音。果殼芯片基于9級流水線順序設計，運用了中芯國際的110nm工藝，測試性能達到1.49 CoreMarks / MHz。
中國科學院計算技術研究所研究員包云崗透露，第二期“一生一芯”計劃已經于8月正式啟動，參加人數增加至12位。與此同時，教學團隊也將采用一種面向教學的SoC芯片架構，將平均流片成本從第一期的5萬元降低至5000元。教學指導方案會在第二期計劃結束后公布，供其他學校開設類似實踐課程作參考。
增長迅速的藍牙市場
RISC-V的另一大熱門應用市場就是藍牙。隨著TWS的興起，越來越多的廠商想從耳機芯片上來控制成本，紫光展銳就是其中之一。
紫光展銳的春藤5882芯片采用了PULP RISC-V CPU，最高主頻達到197MHz。紫光展銳借助自主雙耳專利技術實現全手機平臺的支持，并支持藍牙5.0雙模，QCY于今年推出的百元下TWS耳機T1C就應用了這一芯片。
樂鑫也在今年發布了Wi-Fi+BLE 5.0的芯片ESP32-C3，該芯片搭載了RISC-V處理器，可以pin to pin兼容熱門的ESP8266模組，非常適合以低成本進入藍牙IoT應用市場，成為ESP8266的繼任者。
中科藍訊于今年4月推出了多維度的RISC-V藍牙芯片BT889x系列，命名為“訊龍”芯片，分別面向主動降噪、立體聲和多功能等市場。本月中科藍訊還與聲加科技聯合發布了“訊龍二代”芯片，并集成聲加科技的環境降噪算法，該系列芯片將于明年1月正式量產。
沁恒今年推出了三款RISC-V MCU，這其中就包括用于BLE 4.2的CH573。作為一款低功耗兩級流水線的32位RISC-V MCU，CH573最低睡眠電流低至0.3uA，在5dm的發送功率下下通訊距離可達300米。
高性能IP
要想與ARM正面對標，就不能缺少高性能的RISC-V IP核。阿里巴巴旗下的平頭哥在去年推出玄鐵910后一時無兩，而今年各大RISC-V IP廠商也不甘示弱，紛紛推出了自己的高性能RISC-V IP。
芯來在這個月初發布了900系列的RISC-V處理器IP，該系列IP均為9級流水線雙發射架構，其中性能最高的UX900采用了64位架構，在臺積電28HPC+工藝下主頻可以達到1.5GHz，非常適合用于Linux、數據中心、網絡設備和基帶等對性能要求高的領域。
而賽昉科技也在同一月發布了天樞系列處理器，并稱其為全球性能最高的RISC-V處理器內核。從參數上看，在12級流水線設計和臺積電7nm的工藝下，該系列處理器可以達到3.5GHz的主頻，Dhrystone測試結果為5.6 DMIPS/MHz。
相信RISC-V架構不斷完善，并引入更加先進的工藝后，RISC-V也能達到與主流ARM相抗衡的水平。
開發工具
對于RISC-V這樣的新生架構來說，開發者自然是最為重要的，而開發者最看重的東西就是開發工具。
SEGGER與今年9月宣布，新版本的RISC-V浮點庫完全支持RV32E，極大減少了使用浮點的RISC-V應用程序的代碼大小。今年12月，SEGGER為RISC-V版的Embedded Studio更新了Segger連接器。新的連接器可以將生成程序大小縮至85%，并簡短連接時間，提供更詳細的映射文件。
IAR的Embedded Workbench也在今年為多家廠商的RISC-V MCU和FPGA提供了支持和更新，比如為芯來和SiFive的RISC-V應用提供追蹤調試功能等。
RISC-V上的安卓
中科院軟件研究所下的程序語言與編譯技術實驗室（PLCT Lab）于今年8月中旬開始了一項特殊的移植工作，那就是通過RISC-V的官方GNU工具鏈交叉編譯谷歌的安卓開源項目（AOSP）。
截止目前為止，該項目已經實現了Android 10的最小程度啟動，運行在QEMU中模擬的64位RISC-V內核上。除此之外，仿生庫的動態鏈接功能也已經移植完成，下一步是移植調整AOSP的Soong構建系統，用其編譯仿生庫和RISC-V的相關應用。
值得一提的是，PLCT Lab同樣是RISC-V開源工具鏈的先驅，在今年7月份成功在RISC-V上跑通了V8的Hello World，也是全球首個將V8移植到RISC-V上的團隊。
生態激勵政策
很多廠商之所以棄用ARM轉向RISC-V的原因就是高昂的授權費用，但這并不意味著RISC-V就不能走自己的商用授權模式。然而在RISC-V的發展初期，一些激勵政策還是很重要的。
芯來早在2019年就推出了“一分錢計劃”，推進RISC-V大規模商用，以近乎零成本的優勢提供N201商用內核。今年芯來更是升級了“一分錢計劃”，提供更優質的商用RISC-V處理器內核N101。參與者無需支付任何授權費用即可將該內核用于商業和非商業用途，只有在大規模量產時才收取每顆芯片1分錢的版稅，或是做到版稅全免。芯來還通過自己的“大學計劃”輸出全套開源教學平臺，推動RISC-V的產學研生態發展。
賽昉科技也在今年5月發布了“滿天芯”計劃。國內注冊企業可以免費獲得賽昉的商用RISC-V處理器IP S2，還可以利用賽昉科技的CPU在線生成平臺StarFive Core Designer進行自主定制，最后生成RTL下載。申請該計劃的高級會員，還可以獲得高級配置功能和技術支持。
新的開發硬件面世
ARM生態能夠如此繁榮，也要歸功于它那不斷推陳出新的硬件。今年RISC-V陣營也派出了幾員硬件大將，助力其開發驗證。
10月30日，SiFive公布了一款PC級別的開發板HiFive Unmatched。該板卡搭載了SiFive的Freedom U740 SoC和16GB的DDR4內存，開發者也可以將其作為一塊Mini-ITX的工業主板使用。Freedom U740是一款雙發射的多核64位處理器，適合用于高性能的Linux開發。
Microchip也在今年推出了PolarFire SoC Icicle開發板，這是一塊低成本的RISC-V FPGA開發平臺。該板卡搭載了一個5核SoC，其中四核采用了SiFive的U54內核，余下一核為SiFive的E51內核。PolarFire不僅支持Linux和實時應用程序，也適合成像、人工智能和IoT等應用。
積極涌入的投資
盡管RISC-V站在了巨人的肩膀上，可以規避不少其他架構犯下的錯誤，但對不少公司來說，RISC-V依然是一塊不敢踏足的土壤。以新架構來打造新產品，在研發、推廣和開辟供應鏈上燒的錢可不是一筆小數目，好在資金的投入給了這些企業不小的信心。
SiFive就在今年8月的E輪融資中獲得了6100萬美元的投資，該輪融資由SK海力士主導，西部數據、高通和Intel等原有股東也追加了投資。
芯來早在今年8月已經完成了一次戰略融資，如今又在本周完成了新一輪融資，由天際資本領投，中關村芯創集成電路基金等跟投，老股東小米長江產業基金等也在此輪融資中繼續追投。
除了商業融資之外，不少研發計劃也在撥動資金支持RISC-V的發展。比如位于捷克的Codasip，該公司因為RISC-V處理器的開發，收到了歐盟地平線2020研究和創新計劃的資助。
結語
不得不說，許多產業今年都面臨著慘淡的光景，但RISC-V依然保持著極大的沖勁，而這股沖勁還是出于一個相對年輕的新興產業。這足以說明這一新架構無窮的潛力，在產學研缺乏創新的當下，RISC-V必將為半導體行業帶來煥然一新的面貌。
本文由電子發燒友原創，轉載請注明以上來源。如需入群交流，請添加微信elecfans999，投稿爆料采訪需求，請發郵箱huangjingjing@elecfans.com。
本文收錄了10大與RISC-V緊密相關的大事，從一個年度盤點的角度來看這個不受約束的開源框架為何在逆境下仍有如此大的能量。
RISC-V迎來十年生日
雖然RISC-V的誕生已經過去了10年時間，但隨著這一架構在開源生態的通力完善下，直到近期才開始逐漸爆發其潛力。今年三月，RISC-V國際基金會正式在瑞士成立，也表達了這一架構開源開放的決心。全球范圍內，RISC-V芯片（SoC、IP和FPGA）已經推出84款，覆蓋了云端、移動、高性能運算和機器學習等31個產業。
RISC-V的市場也在持續擴張，Semico預計2025年全球市場的RISC-V核心數將達到624億，其中工業應用將占據167億顆核心。而根據Tractica預測，RISC-V的IP和軟件工具市場也將在2025年達到10.7億美元。
未來的存儲控制器
大家可能有所不知，其實不少存儲廠商都是RISC-V的忠實擁護者與推進者，這其中就包括希捷、西部數據這樣的頭部廠商。
希捷于近日公布了兩款基于RSIC-V架構的內核，一款為實現高性能，另一款則用于面積優化。前者已經在機械硬盤中完成了功能認證，后者已經完成設計，尚在構建中。希捷的高性能內核與現有解決方案相比，將關鍵的硬盤工作負荷性能提高了三倍。而面積優化內核優化了封裝面積，降低了功耗。
而西部數據也于今年五月中旬開源了自研的RISC-V SweRV內核EH2和EL2，EH2是全球首個雙線程的商用RISC-V內核，性能達到了7.8 CoreMarks/MHz。不僅如此，西部數據計劃將所有存儲控制器都遷移到ROSC-V上來，無論是機械硬盤還是固態硬盤。
一生一芯
國科大于去年六月發起了“一生一芯”計劃，組建了教學團隊，帶領五位本科生以流片為目標，打造RISC-V的SoC。
在四個月的高強度開發下，該計劃終于在今年成功流片。測試驗證過程中，該芯片已經可以實現穩定運行RT-Thread、Linux以及自己編寫的國科大教學操作系統。
該芯片被命名為果殼（Nutshell），也是與國科大的“國科”同音。果殼芯片基于9級流水線順序設計，運用了中芯國際的110nm工藝，測試性能達到1.49 CoreMarks / MHz。
中國科學院計算技術研究所研究員包云崗透露，第二期“一生一芯”計劃已經于8月正式啟動，參加人數增加至12位。與此同時，教學團隊也將采用一種面向教學的SoC芯片架構，將平均流片成本從第一期的5萬元降低至5000元。教學指導方案會在第二期計劃結束后公布，供其他學校開設類似實踐課程作參考。
增長迅速的藍牙市場
RISC-V的另一大熱門應用市場就是藍牙。隨著TWS的興起，越來越多的廠商想從耳機芯片上來控制成本，紫光展銳就是其中之一。
紫光展銳的春藤5882芯片采用了PULP RISC-V CPU，最高主頻達到197MHz。紫光展銳借助自主雙耳專利技術實現全手機平臺的支持，并支持藍牙5.0雙模，QCY于今年推出的百元下TWS耳機T1C就應用了這一芯片。
樂鑫也在今年發布了Wi-Fi+BLE 5.0的芯片ESP32-C3，該芯片搭載了RISC-V處理器，可以pin to pin兼容熱門的ESP8266模組，非常適合以低成本進入藍牙IoT應用市場，成為ESP8266的繼任者。
中科藍訊于今年4月推出了多維度的RISC-V藍牙芯片BT889x系列，命名為“訊龍”芯片，分別面向主動降噪、立體聲和多功能等市場。本月中科藍訊還與聲加科技聯合發布了“訊龍二代”芯片，并集成聲加科技的環境降噪算法，該系列芯片將于明年1月正式量產。
沁恒今年推出了三款RISC-V MCU，這其中就包括用于BLE 4.2的CH573。作為一款低功耗兩級流水線的32位RISC-V MCU，CH573最低睡眠電流低至0.3uA，在5dm的發送功率下下通訊距離可達300米。
高性能IP
要想與ARM正面對標，就不能缺少高性能的RISC-V IP核。阿里巴巴旗下的平頭哥在去年推出玄鐵910后一時無兩，而今年各大RISC-V IP廠商也不甘示弱，紛紛推出了自己的高性能RISC-V IP。
芯來在這個月初發布了900系列的RISC-V處理器IP，該系列IP均為9級流水線雙發射架構，其中性能最高的UX900采用了64位架構，在臺積電28HPC+工藝下主頻可以達到1.5GHz，非常適合用于Linux、數據中心、網絡設備和基帶等對性能要求高的領域。
而賽昉科技也在同一月發布了天樞系列處理器，并稱其為全球性能最高的RISC-V處理器內核。從參數上看，在12級流水線設計和臺積電7nm的工藝下，該系列處理器可以達到3.5GHz的主頻，Dhrystone測試結果為5.6 DMIPS/MHz。
相信RISC-V架構不斷完善，并引入更加先進的工藝后，RISC-V也能達到與主流ARM相抗衡的水平。
開發工具
對于RISC-V這樣的新生架構來說，開發者自然是最為重要的，而開發者最看重的東西就是開發工具。
SEGGER與今年9月宣布，新版本的RISC-V浮點庫完全支持RV32E，極大減少了使用浮點的RISC-V應用程序的代碼大小。今年12月，SEGGER為RISC-V版的Embedded Studio更新了Segger連接器。新的連接器可以將生成程序大小縮至85%，并簡短連接時間，提供更詳細的映射文件。
IAR的Embedded Workbench也在今年為多家廠商的RISC-V MCU和FPGA提供了支持和更新，比如為芯來和SiFive的RISC-V應用提供追蹤調試功能等。
RISC-V上的安卓
中科院軟件研究所下的程序語言與編譯技術實驗室（PLCT Lab）于今年8月中旬開始了一項特殊的移植工作，那就是通過RISC-V的官方GNU工具鏈交叉編譯谷歌的安卓開源項目（AOSP）。
截止目前為止，該項目已經實現了Android 10的最小程度啟動，運行在QEMU中模擬的64位RISC-V內核上。除此之外，仿生庫的動態鏈接功能也已經移植完成，下一步是移植調整AOSP的Soong構建系統，用其編譯仿生庫和RISC-V的相關應用。
值得一提的是，PLCT Lab同樣是RISC-V開源工具鏈的先驅，在今年7月份成功在RISC-V上跑通了V8的Hello World，也是全球首個將V8移植到RISC-V上的團隊。
生態激勵政策
很多廠商之所以棄用ARM轉向RISC-V的原因就是高昂的授權費用，但這并不意味著RISC-V就不能走自己的商用授權模式。然而在RISC-V的發展初期，一些激勵政策還是很重要的。
芯來早在2019年就推出了“一分錢計劃”，推進RISC-V大規模商用，以近乎零成本的優勢提供N201商用內核。今年芯來更是升級了“一分錢計劃”，提供更優質的商用RISC-V處理器內核N101。參與者無需支付任何授權費用即可將該內核用于商業和非商業用途，只有在大規模量產時才收取每顆芯片1分錢的版稅，或是做到版稅全免。芯來還通過自己的“大學計劃”輸出全套開源教學平臺，推動RISC-V的產學研生態發展。
賽昉科技也在今年5月發布了“滿天芯”計劃。國內注冊企業可以免費獲得賽昉的商用RISC-V處理器IP S2，還可以利用賽昉科技的CPU在線生成平臺StarFive Core Designer進行自主定制，最后生成RTL下載。申請該計劃的高級會員，還可以獲得高級配置功能和技術支持。
新的開發硬件面世
ARM生態能夠如此繁榮，也要歸功于它那不斷推陳出新的硬件。今年RISC-V陣營也派出了幾員硬件大將，助力其開發驗證。
10月30日，SiFive公布了一款PC級別的開發板HiFive Unmatched。該板卡搭載了SiFive的Freedom U740 SoC和16GB的DDR4內存，開發者也可以將其作為一塊Mini-ITX的工業主板使用。Freedom U740是一款雙發射的多核64位處理器，適合用于高性能的Linux開發。
Microchip也在今年推出了PolarFire SoC Icicle開發板，這是一塊低成本的RISC-V FPGA開發平臺。該板卡搭載了一個5核SoC，其中四核采用了SiFive的U54內核，余下一核為SiFive的E51內核。PolarFire不僅支持Linux和實時應用程序，也適合成像、人工智能和IoT等應用。
積極涌入的投資
盡管RISC-V站在了巨人的肩膀上，可以規避不少其他架構犯下的錯誤，但對不少公司來說，RISC-V依然是一塊不敢踏足的土壤。以新架構來打造新產品，在研發、推廣和開辟供應鏈上燒的錢可不是一筆小數目，好在資金的投入給了這些企業不小的信心。
SiFive就在今年8月的E輪融資中獲得了6100萬美元的投資，該輪融資由SK海力士主導，西部數據、高通和Intel等原有股東也追加了投資。
芯來早在今年8月已經完成了一次戰略融資，如今又在本周完成了新一輪融資，由天際資本領投，中關村芯創集成電路基金等跟投，老股東小米長江產業基金等也在此輪融資中繼續追投。
除了商業融資之外，不少研發計劃也在撥動資金支持RISC-V的發展。比如位于捷克的Codasip，該公司因為RISC-V處理器的開發，收到了歐盟地平線2020研究和創新計劃的資助。
結語
不得不說，許多產業今年都面臨著慘淡的光景，但RISC-V依然保持著極大的沖勁，而這股沖勁還是出于一個相對年輕的新興產業。這足以說明這一新架構無窮的潛力，在產學研缺乏創新的當下，RISC-V必將為半導體行業帶來煥然一新的面貌。
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