RISC-V 打群架，未來面對什麼挑戰？

台灣 RISC-V 聯盟在今年成立，也讓 RISC-V 的議題熱度逐漸加溫，事實上這也是許多人看好能夠足以與 ARM 競爭的架構，加上目前許多國際大廠陸續採用 RISC-V 架構方案，包含特斯拉、IBM、三星、Google 等一百多家科技公司都參一腳。在 ARM 與 Intel 獨大的市場中，RISC-V 透過「打群架」的方式，看能否乘著 AIoT 的浪潮找尋機會，闖出一片天。

從 Intel 到 ARM，RISC-V 盼占一席之地

簡單爬梳過去歷史，過去 CPU 處理器都是 CISC 架構，包含現在的 Intel X86 處理器，在 80 年代 PC 時代來臨後，Intel 把持市場。到了 1979 年時，美國加州大學柏克萊分校的教授提出了 RISC 的想法，主張硬體應該著力發展常用的指令，較為複雜的指令則可利用常用的指令去組合，比起 CISC 指令集，在指令長度固定後，效能提升，耗電量也較低。爾後，ARM 在 1985 年推出 ARM 架構，採用 RISC 指令集，廣泛地使用在許多嵌入式系統設計，在手機等行動裝置問世後，ARM 穩居市場龍頭。

RISC-V 是基於已建立的 RISC 原則建立的一個開源指令集架構，也就是說 RISC-V 指令集可以自由運用在任何目的，也允許任何人設計、製造和銷售 RISC-V 晶片和軟體。雖然這不是第一個開源指令集，但它具有重要意義，因為它的設計考量到小型、快速、低功耗等面向，使得適合應用在現代計算裝置當中。如果拿來跟其他指令集相比，很多大公司認為 Intel 控制 X86 指令集嚴格，使用者難以修改，ARM 的授權金又十分昂貴，因此 RISC-V 架構便有了競爭優勢。未來多數人看好 AI 和 IoT 時代的到來之下，RISC-V 將更具市場競爭力。

業內人士說明，過去設計微處理器晶片時，工程師往往先要選擇哪家供應商，假如選擇 ARM，就能獲得授權與指令集，並開始設計晶片，現在還有另一種方式，就是工程師先選擇指令集，就像是蒐集設計的工具、素材，再尋求適合的供應商，並開始設計晶片。RISC-V 就是屬於後者，讓工程師能夠在設計晶片時，除了基本的運作之外，能夠更具自由度。

RISC-V 的指令集具有 3 個層次，像是 40~50 多個「基準指令」，可以驅使晶片運作，再者為「標準擴展指令」，為社群內成員共享，能夠持續演進並重複使用，最後則是設計者「專用指令」，能夠各自進行開發或客製化，也是獨家、專利的部分。

業內人士提出，許多設計公司認為，設計晶片與銷售晶片的辛苦血汗錢，被 ARM 收取專利的方式賺走不少利潤，特別是在一些中小型、新創公司特別容易有這樣的聲音，因此 RISC-V 方案相對具有高性價比。

RISC-V 冀借 IoT 之手打破僵局

到底 RISC-V 現今面對什麼樣貌的市場呢？芯原微電子（Verisilicon）戴偉民董事長坦言，ARM 在行動裝置占據龍頭地位，Intel 則在 PC 和伺服器等領域穩占，因此生態系統穩固之下，RISC-V 發展的機會將在 IoT、AI 等新興應用領域，未來將與 ARM、Intel 共存。

力晶集團創辦人黃崇仁則認為：「ARM 授權金收費不少，特別是在 IoT、AI 世代來臨下，對於許多想要創業或開發新興應用的工程師來說相當頭大，因此 RISC-V 兼具省錢、效能，相對具有競爭力，但在台灣需要產業共同推動，政府才會協助推動，整體生態就會被建立。」

既然 PC、手機已經不是 RISC-V 可以著力的產業了，那麼在物聯網產品應用下，什麼才是量大又穩固的市場呢？業內人士就看好，像是智慧音箱、TWS（真無線藍牙耳機）等市場，甚至 TWS 未來若成為手機標準配備時，將是可觀的需求；除此之外，像是醫療用的產品等也具潛力，是未來 RISC-V 可以著力的市場範疇。

事實上，物聯網當中的應用顯得相對破碎、分散，RISC-V 面對的市場不像過去有單一量大的產品，因此要快速建立起生態圈相對具有挑戰，但可以著力的方向也在此，特別是產品要具有特殊應用功能時，晶片設計時會以更客製化的方式設計以符合需求，因此容易設計與修改的 RISC-V 就在物聯網時代中相對具有優勢。

部分學界人士則認為，若是單純在物聯網產業中發展，其實業者要在產業鏈中發展相當有限，產值與重要性也較小，但若往高附加價值的 AI 方向開發，就相對有機會，但 AI 並非新的議題，能否將 AI 落實的應用，解決實際問題才是重點。

RISC-V 生態圈初起步，上下游支持是重點

過去 ARM 率先卡位手機產業，以低功耗、低成本和高效能打破了 Intel 在 PC 市場的壁壘態勢，當時 EDA 公司、代工廠也看好手機產業而給予大力支持，因此快速建立起生態圈。

業內人士認為，RISC-V 要推動並不容易，過去 ARM 經營非常久的時間，不管是晶片設計公司、EDA 公司、代工廠等，都建立起完整且堅固的生態系統，因此 RISC-V 要如何建立起足以與之抗衡的生態系統，以及國際大廠能否接受，都是 RISC-V 所面對的挑戰，未來像是台積電、新思（Synopsys）等重要供應鏈的態度就變得更為重要。

晶心科總經理林志明則認為，推動 RISC-V 生態圈的方式有許多，包含企業與晶片設計業者加入基金會，提高採用意願，或者上下游業者共同發展，公部門也可以協助發展相關技術競賽等，都是未來可以發展的方向之一。

除了生態系統之外，就產品本身的效能也很重要，有人認為，RISC-V 的產品一定要比 ARM 相應規格產品，更便宜、效能更高、功耗更低才會買單。因此矽智財公司要如何補足各階層效能的產品，並提高產品價值都是自身可以著力的方向。

儘管 RISC-V 陣營逐漸壯大，但 ARM 也積極往 AIoT 方向發展相關產品，加上目前晶片設計廠商或者供應鏈也尚未大幅度轉變態度，因此短期內 RISC-V 仍具有一定程度的挑戰，但未來能否能夠在當中突破，也需端看各家廠商的本事，與生態系統建立的速度了。

（本文由 MoneyDJ新聞授權轉載；首圖來源：shutterstock）