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2025年RISC-V芯片数量将增至800亿，智能家居起强劲助推作用
发布日期：2024-01-08 07:48     点击次数：105
电子发烧友网报道（文/黄山明）随着物联网技术的发展，智能家居市场正在迅速增长。RISC-V作为一种开源的指令集架构，具有模块化、可扩展、易定制的优势，非常适合应用于智能家居领域。 在智能家居中，各种设备需要连接互联网，进行数据传输和处理，因此需要高性能、低功耗的处理器。RISC-V由于其开放性和灵活性，可以针对不同的应用场景进行定制化设计，满足智能家居设备对性能和功耗的要求。 RISC-V芯片有望在2025年增至800亿 作为当前流行的一种精简指令集，RISC起源于美国加州大学伯克利分校的EECS部门的计算机科学部门的David Patterson教授及其团队的一项课题研究。而之所以研究RISC指令集，主要是因为当时英特尔、Arm等CPU厂商对于CPU架构的授权要求严格，授权费用高昂，市场上又没有其他的开源或者免费的选择，因此从零开始设计一套全新的开源CPU架构。 这也让RISC-V从设计之初，便具备指令精简、模块化、开源、可扩展、免费等优点。其中最值得注意的便是，RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件。 巨大的优势让RISC-V架构在过去的十余年里飞速发展，一跃成为比肩x86、Arm的第三大架构。有数据显示，Arm架构用了17年完成了100亿内核出货量，而RISC-V只用了12年。据RISC-V基金会的数据，2022年采用RISC-V芯片架构的处理器核已出货100亿颗。 看到RISC-V如此广受欢迎，RISC-V之父&图灵奖得主David Patterson在今年乐观表示，已经有超过70个国家的开发者正在研究RISC-V，预计3到5年后RISC-V将无处不在。 据市场分析机构Counterpoint Research预测，到2025年，RISC-V 处理器累计出货量将超过800亿颗，年复合增长率高达114.9%，届时RISC-V将占据全球14%的CPU市场、28%的IoT市场、12%的工业市场和10%的汽车市场。 此外还有研究数据显示，基于RISC-V架构的AI芯片市场，到2027年将达到2910亿美元，年复合增长率73.6%；在通信类AI SoC市场，RISC-V从2019年到2027年间将保持21.2%的年复合年增长率；在数据中心市场，2021到2025年RISC-V CPU核市场的年合增长率将高达115%。 目前，包括AMD、英伟达、华为、谷歌、英特尔等公司，正在推进RISC-V的应用和生态系统的发展，在处理器领域，也有越来越多的RISC-V产品被推出，包括SiFive的U8、U7系列，英伟达的Grace处理器，华为的鲲鹏处理器以及平头哥的玄铁系列等。 在操作系统方面，包括 Linux、安卓、Debian、Fedora、Gentoo、Ubuntu、龙蜥、统信、 openKylin、创维酷开系统等操作系统都已经进行了支持。 智能家居是RISC-V的重要市场 与x86、Arm主要应用在智能手机、PC或游戏主机等产品不同，RISC-V将目光集中在IoT、AI、智能家居以及高性能计算等领域。这也让RISC-V在许多用户中的感知并没有x86与Arm那么强。 不过错位赛道竞争，也让RISC-V得以迅速发展，如在智能家居领域，几乎只要使用过智能家居设备的，大概率都会成为RISC-V的消费者。 由于RISC-V本身是基于精简指令集计算原理， 亿配芯城 建立的一个整数运算指令集，只有不到50条基本指令。并且还采用了模块化设计，对于不同处理要求的加速芯片都是兼容的，加上可移植性好，能够跨平台移植代码。而免费开源，更是意味着可以节省高昂的授权费用。 这也让基于RISC-V的产品在智能家居领域大行其道，其性价比高、低功耗、设计简单等优点，击中了众多智能家居厂商的痛点。比如RISC-V的开源特性可以激发更多的创新和竞争。厂商和开发者可以在RISC-V的基础上进行二次开发，推出更先进、更符合市场需求的产品，推动智能家居市场的进一步发展。 尤其在一些智能家居单品上更为明显，RISC-V能节约成本，既能节约来自ARM的授权费用，又能通过砍掉不必要的部分，再节约一点硅片面积，让芯片成本更低一点。 此外，还有如键盘上的RGB等控制，筋膜枪中的电机驱动，充电管理以及控制芯片等，智能家居中的Wi-Fi MCU等，都可以基于RISC-V来制作。 随着AI技术的加入，智能家居未来在性能上的要求也将更高。而RISC-V作为一种高性能的指令集架构，可以满足AI应用对计算性能的高要求。通过优化RISC-V的指令集和硬件设计，可以提高AI计算的效率和精度，提升AI应用的性能。 同时RISC-V可以与AI编译器、AI加速器等软件工具结合，提供软硬一体的计算解决方案。这种方案可以充分发挥RISC-V在计算性能和定制化设计方面的优势，同时提高AI应用的执行效率和可靠性。 另一方面RISC-V作为一个开源的指令集架构，拥有庞大的开源社区支持。这为AI应用提供了丰富的软件资源和开发工具，降低了AI应用的开发和维护成本。 因此，RISC-V和AI的结合，是一种顺应时代的选择。目前AI无论是训练还是推理，更多的是基于GPU的做法。GPU本身是一种相对专用的加速器，虽然它一直在提高完备性，但是它作为一个加速器和它的主控CPU之间，事实上在协作过程中始终还是需要开发者，包括这个生态的很多人付出非常多的工作，去解决协同的问题。 随着服务器和超算、AI训练和推断、包括ChatGPT之类应用的发展，对强大算力的需求越来越迫切。鉴于RISC-V具有模块化、可扩展、易定制的优势，以及不受垄断制约、供应链安全容易保障的优势，不少国内厂商正在全力推进提供强大算力的RISC-V方案，以应对未来包括全屋主动智能的时代潮流。 小结 RISC-V作为一种新兴的开源指令集架构，在智能家居领域具有广泛的应用前景，可以降低芯片设计的成本和门槛，提高芯片的性能和可靠性。随着智能家居市场的不断扩大和技术的不断发展，RISC-V在智能家居领域的应用前景将更加广阔。同时，随着RISC-V技术的不断成熟和成本的不断降低，RISC-V在智能家居中的渗透率也将不断提高。

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