RISC-V:开启自主车载芯片新机遇
作为智能化的底层基础,随着电动化、智能化不断深入,对芯片的需求呈指数级增长,汽车芯片正成为智能化浪潮的制高点,也成为产业链上下游角逐的重要领域,不过,不可否认的是,目前我国芯片产业在设计、制造、封装测试等各环节的发展依然存在诸多掣肘。
9月1-3日,第十九届中国汽车产业发展(泰达)国际论坛(以下简称“泰达汽车论坛”)正式召开。在9月3日举行的智能化论坛上,业内专家、企业齐聚一堂,就关键技术升级与产业化等问题进行了探讨。
RISC-V有望成为芯片架构第三极
芯片设计是芯片产业链的上游环节,也是最具创新性和附加值的环节。芯片设计涉及多种类型的芯片,其中,CPU、GPU作为复杂和高端芯片的代表,考验着企业的自主创新能力,也是国际竞争最为激烈的领域之一。
从技术上来看,芯片设计架构作为重要一环,决定着芯片的性能、功耗、成本以及可靠性。“CPU是汽车产业发展的关键技术之一,其架构是芯片产业链和芯片生态的融合。”中国工程院院士倪光南表示,基于数据积累的智能驾驶与智能座舱逐渐成为智能网联汽车竞争的高地,CPU架构不仅决定了CPU芯片本身的性能,影响着芯片的生产、测试等环节,也在很大程度上引领了整个芯片产业和产业生态,尤其是对设计人才的培养,设计工具、芯片IP库、芯片应用生态等方面都有重大影响。
目前来看,在全球指令集架构的产业格局中,X86和ARM是当前的主流架构,与此同时,近年来,RISC-V作为新兴架构,由于其开源、精简、模块化的优势,RISC-V在汽车电子等领域的发展被广泛看好,产业化落地不断突破。
“RISC-V能够在目前CPU指令级格局中得到发展,就是它开源开放的特性。”清华大学集成电路学院副教授何虎指出,目前GPU产业同样面临着高垄断的态势,国际上英伟达、AMD等几大芯片巨头占据了GPU产业的绝大部分市场,开源是发展自主可控芯片的创新路径,因此,我们应该思考如何通过自主创新推动开源开放指令级架构的发展。
“RISC-V的发展被寄予了厚望,被认为是继X86、ARM之后处理器架构的第三极,有望跟X86和ARM形成三足鼎立的格局。”IAR中国区RISC-V生态总监张桂杰进一步表示,目前,RISC-V在中国的发展遍地开花,从低功耗的物联网到高性能的服务器都有相关方案和产品。
具体到汽车行业而言,作为经典的指令集,RISC-V在智能终端特别是车载设备端得到了广泛应用。“RISC-V和ARM都有各自的优势跟应用领域,近几年,RISC-V凭借开源、模块化、可扩展、灵活性的特点,得到了很大发展。”智达诚远浩瀚创新研究院院长施舜尧表示,近几年,RISC-V在汽车领域发展迅速,尤其是在MCU层面,采用RISC-V的指令集设计,可以让芯片厂商快速地完成低门槛、低成本的芯片设计,并且它具有很强的灵活性,可以针对特定应用场景进行定制化的指令集设计。
RISC-V车载芯片国产化新机遇
近年来,在国内产业政策频出和供需矛盾突出的形势下,自主替代的呼声居高不下,越来越多的企业入局汽车芯片领域。而RISC-V架构的出现,不仅为全球芯片产业发展提供强大的推动力,为我国掌握芯片产业发展主动权提供了机遇。
倪光南表示,这几年国产CPU发展很快,不过依然存在多种国产CPU架构并存的现状,未来可能会造成资源分散、低水平重复。如果这种状况不加以改进,我国将缺乏在全球市场上与X86和ARM竞争的自主CPU架构,从而在主流CPU方面仍然可能受制于人。因此,他建议,聚焦开源RISC-V架构,充分发挥举国体制优势和超大规模市场优势以及人才优势,大力推进RISC-V生态建设,增强RISC-V产业链、供应链的自主可控能力,最终使世界主流CPU市场形成X86、ARM和RISC-V三分天下的格局。
芯片之于整车意义重大,整车企业对于芯片供应商的选择自然十分谨慎。从整车企业的角度来看,奇瑞汽车股份有限公司汽车工程技术研发总院智能车技术中心芯片规划总监郭宇辉表示,从自主可控的生态链来看,我们非常鼓励芯片供应商往RISC-V方向发展。从整个技术来看,在芯片设计、制造、封测以及上车方面,我们也积极地跟国内的芯片厂商进行合作,来定义整个RISC-V的测试架构。未来,随着越来越多的公司和组织加入,一定能推进RISC-V的应用和生态系统的发展。
“RISC-V上车是必然的,不过,RISC-V在汽车行业还会是一个曲折的过程,其中,最大的问题就是生态不够健全、不够成熟,而汽车行业又是一个强生态的行业,所以,这也需要全行业共同努力,践行和发展RISC-V的生态。作为支持处理器架构的厂商,IAR支持了许多基于RISC-V的芯片,共同推动车规级RISC-V芯片的上车。”张桂杰表示。
对于今后RISC-V在汽车领域的发展,施舜尧认为需要满足以下几个条件,首先RISC-V需要具备有竞争力的性能和能效,其次是要满足车规级的安全性和可靠性,包括测试、验证和长期的支持保障,才能推动汽车制造商从ARM转向RISC-V。