اخیراً، داغ‌ترین خبر برای صنعت نیمه‌هادی‌ها این است کهاولین اجلاس RISC-V چین (کنفرانس جهانی RISC-V چین)این رویداد از ۲۱ تا ۲۷ ژوئن ۲۰۲۱ در دانشگاه شانگهای‌تک برگزار خواهد شد. پیش‌بینی می‌شود بیش از ۱۰۰۰ شرکت‌کننده حضوری، بیش از ۱۰۰۰۰ شرکت‌کننده آنلاین و بیش از ۱۰۰ تولیدکننده در آن حضور داشته باشند. این رویداد به بزرگترین اجلاس با موضوع RISC-V در چین تا به امروز تبدیل خواهد شد! آنچه باید در مورد RISC-V بدانیم:

یک    RISC-V چیست؟    
       
 

RISC-V یک معماری مجموعه دستورالعمل متن‌باز است که بر اساس اصل «مجموعه دستورالعمل‌های کاهش‌یافته (RISC)» ساخته شده است. این یک پردازنده یا تراشه نیست، بلکه یک مشخصات مجموعه دستورالعمل است.

مجموعه دستورالعمل‌ها رابط بین نرم‌افزار و سخت‌افزار است. مجموعه‌ای از مشخصات استاندارد است. این مجموعه به صورت یک سند منتشر می‌شود و موجودیت مستقلی ندارد. ما می‌توانیم تراشه‌های پردازنده و سیستم‌های نرم‌افزاری مربوطه را بر اساس این مجموعه مشخصات طراحی کنیم و در نهایت محصولات را شکل دهیم.

مجموعه دستورالعمل‌ها را می‌توان به مجموعه دستورالعمل‌های پیچیده (CISC: Complex Instruction SetComputing) و مجموعه دستورالعمل‌های کاهش‌یافته (RISC: Reduced Instruction SetComputing RISC) تقسیم کرد. در حال حاضر، معماری‌های تراشه اصلی موجود در بازار عمدتاً شامل x86، ARM و RISC-V هستند. در میان آنها، x86 مبتنی بر CISC است و ARM و RISC-V هر دو مبتنی بر RISC هستند.

منبع: شبکه

دو    تولد RISC-V    
     

در سال ۲۰۱۰، یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، نیاز به طراحی یک پردازنده مرکزی داشتند. با این حال، پس از مقایسه معماری‌های مجموعه دستورالعمل ARM، MIPS، SPARC و x86 موجود در بازار، متوجه شدند که این مجموعه دستورالعمل‌ها نه تنها شامل مسائل مربوط به ثبت اختراع می‌شوند، بلکه گران نیز هستند. برای حل این مشکل، باید روش‌های دیگری پیدا کرد. در نهایت، آنها یک مجموعه دستورالعمل جدید، معروف RISC-V، طراحی کردند. قرار نیست این یک فناوری جدید و چشمگیر باشد، بلکه فقط امیدوار است که کل صنعت را با خود همراه کند تا تولید تراشه را ساده کرده و به جلو حرکت کند. اما اتفاق جالبی در مسیر رسیدن به یک استاندارد جهانی تراشه رخ داده است: RISC-V مانند تلاش‌های برکلی، شروع به ایجاد برخی پیشرفت‌های تکنولوژیکی در طراحی تراشه کرده است.

سه    مزایای RISC-V    
     

منبعشبکه

1.کاملاً متن‌باز:این دلیل اصلی توسعه آن است. بنیاد RISC-V برای استفاده از مجموعه دستورالعمل‌ها هزینه صدور مجوز دریافت نمی‌کند و به شرکت‌ها اجازه می‌دهد افزونه‌های مجموعه دستورالعمل رایگان اضافه کنند.

2.معماری ساده است:RISC-V به زیبایی‌شناسی طراحی مبتنی بر سادگی پایبند است. به منظور حفظ سازگاری با نسخه‌های قبلی، هم ARM و هم x86 بسیاری از تعاریف منسوخ‌شده را حفظ کرده‌اند، در حالی که می‌توان گفت RISC-V بر شانه‌های غول‌ها ایستاده و از فناوری بالغ برای سفری سبک بهره می‌برد.

3.پورت کردن آسان:RISC-V دستورالعمل‌های ممتاز و دستورالعمل‌های کاربر را فراهم می‌کند که می‌توانند به راحتی لینوکس و یونیکس را به پلتفرم RISC-V منتقل کنند.

۴. طراحی ماژولار: توسعه‌دهندگان می‌توانند با توجه به نیازها، ترکیب‌های مختلفی را به صورت انعطاف‌پذیر انتخاب کنند تا به نیازهای سفارشی دست یابند.

5.با ابزار کامل:جامعه RISC-V یک زنجیره ابزار کامل ارائه می‌دهد و بنیاد RISC-V به حفظ آن ادامه خواهد داد تا از کار سنگین توسعه زنجیره ابزار جلوگیری شود.

چهار    بوم‌شناسی اجتماعی RISC-Vایجاد    
     

همزمان با بلوغ فنی مجموعه دستورالعمل‌های RISC-V، دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، بنیاد RISC-V را در سال ۲۰۱۵ تأسیس کرد تا یک اکوسیستم RISC-V ایجاد کند. نرخ رشد سالانه اعضای آن از ۱۰۰٪ فراتر رفته است: گوگل، کوالکام، آی‌بی‌ام، انویدیا، NXP، وسترن دیجیتال، میکروسمی، موسسه فناوری محاسبات آکادمی علوم چین، ام‌آی‌تی، دانشگاه واشنگتن، BAE Systems، هواوی، تسلا، سامسونگ، هیتاچی، سیگیت، علی‌بابا، مدیاتک... شرکت‌ها و مؤسسات تحقیقاتی شناخته‌شده‌ای به آن پیوسته‌اند. RISC-V که شرکت‌های طراحی نیمه‌هادی، یکپارچه‌سازان سیستم، تولیدکنندگان تجهیزات، شرکت‌های نظامی، مؤسسات تحقیقات علمی و سایر نیروهای صنعتی را گرد هم می‌آورد، طبیعتاً از نظر ساخت زنجیره ابزار و گسترش کاربرد، اخبار خوبی دریافت کرده است. به عنوان مثال، در سال ۲۰۱۹، تسلا استفاده از طرح‌های رایگان RISC-V را در تراشه‌های جدید در نظر گرفته است. انویدیا همچنین قصد دارد از RISC-V برای کنترل‌کننده‌های داخل پردازنده‌های گرافیکی استفاده کند. سامسونگ همچنین فاش کرد که هسته‌های RISC-V شرکت SiFive را روی انواع تراشه‌ها برای استفاده در تلفن‌های همراه پرچمدار 5G به کار خواهد گرفت. زنجیره زیست‌محیطی RISC-V روز به روز در حال رشد و بهبود است.

منبع: RISC-Vپایه

در اکتبر ۲۰۱۸، اتحاد صنعتی RISC-V چین (CRVIC) در شانگهای تأسیس شد. در نوامبر همان سال، اتحاد زیست‌محیطی آموزش آزاد چین (اتحاد RISC-V چین، که به اختصار CRVA نامیده می‌شود) اعلام شد. در سال بعد، پردازنده‌های توسعه‌یافته بر اساس RISC-V مانند Huami Huangshan No. 1 و Alibaba Xuantie 910 یکی پس از دیگری منتشر شدند. شرکت‌های فناوری چینی به تدریج راه‌های خود را در توسعه RISC-V پیدا کردند.

پنج    آینده RISC-V    
     

بزرگترین ویژگی RISC-V «باز بودن» آن است که امکان استفاده آزادانه از آن را برای هر هدفی فراهم می‌کند و به هر کسی اجازه می‌دهد تراشه‌ها یا نرم‌افزارهای مبتنی بر RISC-V را طراحی، تولید و بفروشد. این باز بودن، اولین بار در حوزه پردازنده‌ها است. در این مرحله، ظهور اینترنت اشیا (IoT) زمینه رشد جدیدی را برای زنجیره صنعت بالادستی از جمله معماری مجموعه دستورالعمل‌ها فراهم خواهد کرد.

از منظر فضای بازار، در سال ۲۰۱۹، تعداد کل اتصالات جهانی اینترنت اشیا به ۱۲ میلیارد رسید. انتظار می‌رود تا سال ۲۰۲۵، تعداد کل اتصالات جهانی اینترنت اشیا به ۲۴.۶ میلیارد برسد که نرخ رشد مرکب سالانه آن تقریباً ۱۶٪ خواهد بود. انتظار می‌رود درآمد جهانی اینترنت اشیا از ۳۴۳ میلیارد دلار آمریکا در سال ۲۰۱۹ به ۱.۱ تریلیون دلار آمریکا در سال ۲۰۲۵ افزایش یابد که نرخ رشد مرکب آن تقریباً ۲۷٪ خواهد بود. (داده‌ها از انجمن GSM)

منبع: گزارش صنعت Scale Partners&Lightcone Intelligence

در مقابل، عرضه تراشه‌های ARM در سه سال گذشته از 20 میلیارد واحد در سال فراتر رفته است، اما نرخ رشد آن کاهش یافته است. انتظار می‌رود قیمت واحد تراشه‌های RISC-V کمتر از تراشه‌های ARM و x86 باشد، در حالی که کمیت آن بسیار بیشتر از تراشه‌های ARM خواهد بود.

منبع: ScalePartners&گزارش صنعت اطلاعات مخروط نور

منبع: ScalePartners&گزارش صنعت اطلاعات مخروط نور

از منظر ویژگی‌های فنی، در مقایسه با الزامات جهانی معماری موجود، اینترنت اشیا بر انعطاف‌پذیری و تنوع تأکید دارد که با ویژگی‌های متن‌باز، ماژولار و مقیاس‌پذیر RISC-V بسیار سازگار است. RISC-V می‌تواند با تکیه بر ویژگی‌های خود، صنعت اینترنت اشیا را انعطاف‌پذیرتر و با مصرف کم انرژی، هزینه‌ها را کاهش دهد. این امر همچنین شرایط مساعدی را برای رشد سریع اینترنت اشیا ایجاد کرده است. در سناریوهای اینترنت اشیا، بسیاری از وظایف تحلیل هوشمند به سمت لبه حرکت می‌کنند. با توجه به نیازهای خاص، استفاده از معماری RISC-V برای سفارشی‌سازی تراشه‌های اینترنت اشیا انعطاف‌پذیرتر و هدفمندتر است. طراحی فعلی معماری RISC-V، علاوه بر مجموعه دستورالعمل‌های اساسی برای اطمینان از سازگاری نرم‌افزار سیستم و محیط‌های توسعه، خود امکان گسترش را با توجه به برنامه‌های توسعه جدید و متفاوت فراهم می‌کند که می‌تواند نیازهای خاص برنامه‌های اینترنت اشیا را تضمین کند.

منبع: ScalePartners&گزارش صنعت اطلاعات مخروط نور

با توجه به وضعیت بالادست و پایین‌دست زنجیره صنعتی، تولیدکنندگان چینی تمهیداتی را در حلقه توسعه مالکیت معنوی تراشه، حلقه طراحی تراشه و حلقه‌های برند و پلتفرم ترمینال اندیشیده‌اند. چیدمان تولیدکنندگان اصلی بالادست و پایین‌دست، منعکس‌کننده ایده‌های توسعه زنجیره صنعت برای ساخت اکوسیستم RISC-V از پایین تا انتها است. از منظر ظهور اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و تقاضای مستقل کشور من برای طراحی تراشه، RISC-V فضای توسعه گسترده‌ای دارد و پایه و اساس تبدیل شدن به یکی از معماری‌های اصلی جهان را دارد.

اخیراً، طبق گزارش بلومبرگ، استارتاپ RISC-V به نام SiFive پیشنهادی به ارزش ۲ میلیارد دلار از اینتل برای خرید دریافت کرده است، اما مشخص نیست که آیا این پیشنهاد در نهایت عملی خواهد شد یا خیر. انگیزه اینتل برای خرید SiFive یک اقدام منفعلانه در پاسخ به خرید ARM توسط انویدیا بود. ادغام NVIDIA-ARM وارد مرحله نهایی شده است. تا زمانی که نهادهای نظارتی دولت چین چراغ سبز نشان دهند، باید نسبتاً مطمئن بود که ARM در نهایت متعلق به انویدیا خواهد بود. اینتل طبیعتاً امیدوار است از طریق خرید SiFive از RISC-V برای رقابت با ARM و انویدیا حمایت کند.

با این حال، سردبیر احساس می‌کند که این خرید ممکن است به دلایل زیر امکان‌پذیر نباشد: اول، SiFive، یک توسعه‌دهنده IP هسته ریزپردازنده که توسط اساتید و تیم‌های تحقیقاتی دانشجویی در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی تأسیس شده و مبتنی بر معماری مجموعه دستورالعمل‌های متن‌باز RISC-V است، آخرین بار در آگوست 2020 با سرمایه‌گذاری 60 میلیون دلاری به رهبری SK Hynix و Saudi Aramco تأمین مالی شد. SiFive تقریباً 500 میلیون دلار آمریکا ارزش دارد. تا به امروز، SiFive در مجموع 186 میلیون دلار آمریکا تأمین مالی کرده است. حتی اگر کسب‌وکار و پرسنل به سرعت گسترش یابند، SiFive نگران پول نخواهد بود، زیرا هزینه‌های اصلی آنها در تحقیق و توسعه و پلتفرم‌های خدمات ابری است که شامل تجهیزات و تولید نیمه‌هادی با سرمایه سنگین نمی‌شوند. ثانیاً، از دیدگاه سرمایه و عملیاتی، SiFive نباید توسط شرکت‌های بزرگ زودتر از موعد خریداری شود. اینتل کپیتال و کوالکام کپیتال هر دو از سرمایه‌گذاران استراتژیک اولیه در SiFive هستند (این شرکت در سال ۲۰۱۸، ۵۰.۶ میلیون دلار آمریکا در سری C تأمین مالی، عمدتاً از اینتل دریافت کرد؛ در سال ۲۰۱۹، ۶۵.۴ میلیون دلار آمریکا در سری D تأمین مالی، به رهبری کوالکام ونچرز، دریافت کرد). منطق پشت حمایت از SiFive همچنین باید مانع از تسلط ARM شود و به این غول‌های تراشه گزینه‌های متعددی بدهد. حتی انویدیا نیز از مروجان فعال RISC-V است. پس از خرید ARM، نمی‌دانم که آیا به حمایت از RISC-V ادامه خواهد داد یا خیر. اگرچه بنیاد RISC-V و بسیاری از مؤسسات تحقیقاتی و تولیدکنندگان در چین از آن حمایت می‌کنند، اما اگر قرار باشد کیک متن‌باز RISC-V بزرگتر شود، SiFive همچنان باید پیشگام باشد. اگر SiFive با اینتل ادغام شود، ناگزیر باز بودن و روحیه مبارزه‌طلبی RISC-V را تضعیف می‌کند و بسیاری از نوآوری‌ها در جوامع متن‌باز و توسعه زیست‌محیطی توسط منافع تجاری محدود و متوقف خواهند شد. با این حال، به نظر می‌رسد خرید گران‌قیمت SiFive توسط اینتل، سیگنال مثبتی ارسال کرده است، حداقل نشان می‌دهد که غول‌های جهانی تراشه اهمیت زیادی برای RISC-V قائل هستند. حتی اگر در نهایت به یکی از سلاح‌های رقابت با ARM تبدیل شود، ارزش RISC-V برجسته و افزایش خواهد یافت. مؤسسات و سازمان‌های تحقیقاتی علمی مانند Xinglai Technology، Andes Technology و بسیاری از سازمان‌های دیگر که به طور فعال RISC-V را ترویج می‌دهند، باید اعتماد به نفس بیشتری در ادامه حفظ روحیه باز بودن و مشارکت در ساخت اکولوژیکی RISC-V داشته باشند!

شش    RISC-V در چین    
          01    ادغام صنعتی    
     

بیش از 20 شرکت و موسسه داخلی، از جمله موسسه فناوری محاسبات آکادمی علوم چین، هواوی و گروه علی‌بابا، به بنیاد RISC-V پیوسته‌اند. دانشگاه‌های برکلی و تسینگهوا نیز آزمایشگاه‌های RIOS را در شنژن برای پشتیبانی از اکوسیستم نرم‌افزاری RISC-V تأسیس کرده‌اند. در ژوئیه 2018، کمیسیون اقتصاد و فناوری اطلاعات شانگهای اولین سیاست داخلی را برای حمایت از RISC-V صادر کرد.

داده‌ها نشان می‌دهد که بیش از ۳۰۰ شرکت در چین به مجموعه دستورالعمل‌های RISC-V توجه دارند یا بر اساس آن در حال توسعه هستند. تاکنون، بسیاری از شرکت‌ها فناوری‌های کلیدی تراشه متن‌باز مبتنی بر RISC-V را ساخته و محصولات مرتبط را عرضه کرده‌اند. تعداد زیادی از شرکت‌های تراشه‌سازی داخلی ظهور کرده‌اند و بسیاری از شرکت‌ها می‌خواهند در مسیر جدید RISC-V تغییری ایجاد کنند. به هر حال، هسته‌های ARM مدت‌هاست که یک اقیانوس قرمز بوده‌اند، در حالی که RISC-V هنوز در اقیانوس آبی است. در همین راستا، سردبیر همچنین تولیدکنندگان فعلی MCU هسته RISC-V داخلی را نیز دسته‌بندی کرده است.

02    روندهای افکار عمومی بین‌المللی    
     

در طول جنگ تجاری، بحث‌های زیادی در مورد اینکه آیا پردازنده‌های RISC-V شامل مقررات کنترل صادرات ایالات متحده می‌شوند یا خیر، وجود داشت، اما بنیاد RISC-V تصمیم گرفت دفتر مرکزی خود را به سوئیس منتقل کند. این نگرش به وضوح شکافی را با سایر شرکت‌های فناوری آمریکایی ایجاد کرد. اگر هنوز افرادی بودند که در مورد اینکه آیا مجموعه دستورالعمل‌های RISC-V که در سال ۲۰۱۰ در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی متولد شد، چند سال پیش تحت کنترل فناوری ایالات متحده قرار گرفته است، تردید داشتند، پس جابجایی بنیاد RISC-V باید نگرانی‌های همه را بهتر برطرف کند. در واقع، تولیدکنندگان چینی نیز در بنیاد RISC-V بسیار فعال هستند. از میان ۱۳ شرکتی که بالاترین سطح اعضای این بنیاد را تشکیل می‌دهند، ۱۱ شرکت از چین هستند که ۱۰ شرکت از سرزمین اصلی چین و ۱ شرکت از تایوان چین است. از جمله هواوی، پینگتو جی‌ای، موسسه نرم‌افزار ICT چین، ZTE، چنگدو کپیتال، سایفانگ تکنولوژی، یونی‌سوک، هیم کامپیوتینگ، جینگ‌شین تکنولوژی و غیره. دو شرکت دیگر وسترن دیجیتال و سی‌فایو هستند.

منبع: عضو بنیاد RISC-V در سال ۲۰۱۹

03    وضعیت فعلی توسعه تراشه در کشور من    
     

RISC-V در کشور من بسیار محبوب است، که بی‌ارتباط با وضعیت فعلی نیست که تحقیق و توسعه تراشه‌های کشور من توسط دیگران کنترل می‌شود. در حال حاضر، مشکل بومی‌سازی تراشه‌ها در فرآیند و تولید، از جمله مواد و تجهیزات مورد نیاز، نهفته است که به شدت توسط شرکت‌های خارجی در انحصار هستند. تولیدکنندگان داخلی راه درازی برای رسیدن به این جایگاه دارند. با توجه به این واقعیت که هنوز هیچ نقطه عطف آشکاری در صنعت دیده نشده است، این حوزه هنوز نیازمند سرمایه‌گذاری و انباشت بلندمدت و گام به گام است.

بر اساس RISC-V متن‌باز، ساخت تراشه‌هایی با حقوق مالکیت معنوی مستقل و پرورش بوم‌شناسی صنعتی مربوطه، بدون شک برای نیمه‌هادی‌های چینی همچون بهار در بیابان است.

در یک محیط سیاسی نامطمئن، بیش از ۹۰ درصد از بازار تراشه‌های سرور جهان مبتنی بر معماری x86 اینتل است و ARM توسط SoftBank ژاپن خریداری شده است. اگرچه می‌توان مجوزهای IP را خریداری کرد، اما فاقد توانایی اصلی برای طراحی CPU است. علاوه بر این، ARM در وضعیت آشفته‌ای قرار دارد و با اخبار مربوط به خرید مواجه شده است. اینکه آیا صنعت مبتنی بر مجوز می‌تواند در درازمدت پایدار باشد یا خیر، نیز یک راز حل نشده است. مجموعه دستورالعمل RISC-V خود یک کالا نیست، بنابراین طبیعتاً بحث کمتری وجود دارد.

04    ساخت و ساز هوش مصنوعی    
     

برای مثال، بلندگوهای هوشمند، خانه‌های هوشمند و سایر سخت‌افزارهای هوش مصنوعی که به پشتیبانی بیشتری از قابلیت‌های محاسبات لبه نیاز دارند، به انعطاف‌پذیری بالاتری در معماری نیز نیاز دارند و باید به طور مداوم با توجه به تغییرات بازار و فناوری تنظیم شوند. RISC-V می‌تواند تقاضای افزودن مداوم دستورالعمل‌های جدید را برآورده کند، اما برای معماری‌هایی مانند ARM دشوار است. در عین حال، مجموعه دستورالعمل‌های RISC-V بسیار کوچک و فشرده است. انتخاب RISC-V می‌تواند تراشه‌های کوچکتری نسبت به سایر محصولات ایجاد کند و مصرف برق را به حداقل برساند.

بنابراین، احتمالاً در آینده شاهد سخت‌افزارهای سفارشی بیشتری با استفاده از RISC-V خواهیم بود. آن‌ها ممکن است در هارد دیسک، کارت گرافیک یا ماشین شما ظاهر شوند و حتی روزی به معماری اصلی رایانه‌های خانگی تبدیل شوند. نی گوانگنان، یکی از اعضای آکادمی مهندسی چین، پیش از این پیش‌بینی کرده بود که RISC-V احتمالاً در آینده به یکی از پردازنده‌های اصلی جهان تبدیل خواهد شد و بدین ترتیب الگویی سه سومی از x86، ARM و RISC-V را در حوزه پردازنده تشکیل خواهد داد.

هفت    اهمیت دوران‌ساز RISC-V برای صنعت نیمه‌هادی چین    
در درازمدت، اهمیت RISC-V برای صنعت نیمه‌هادی چین عمدتاً در موارد زیر منعکس می‌شود:

• خلاص شدن از انحصار خارجی از طریق معماری RISC-V و دستیابی به استقلال داخلی هسته‌های پردازنده. این نوع هسته پردازنده پشت درهای بسته ساخته نمی‌شود، بلکه دارای معماری و اکوسیستم اصلی شناخته شده در سراسر جهان است.

• از طریق RISC-V، صدای IP پردازنده کشور من می‌تواند تا حد زیادی بهبود یابد. صنعت IP در صدر صنعت قرار دارد، بسیار دور از سایر صنایع است و مورد توجه صنعت و کشور قرار نگرفته است. RISC-V فرصت‌هایی را برای صنعت IP چین فراهم کرده است. اگرچه کشور من هنوز در RISC-V در مقایسه با سایر فناوری‌های IP عقب مانده است، اما خیلی هم عقب نیست.

• RISC-V می‌تواند نوآوری و تمایز را هدایت کند. از آنجا که RISC-V متن‌باز، ساده، مقیاس‌پذیر و کم‌هزینه است، می‌تواند نوآوری‌های بزرگی را به بازار برنامه‌های ترمینال وارد کند.

• RISC-V می‌تواند هزینه‌های توسعه تراشه را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. زنجیره صنعت RISC-V به طور فزاینده‌ای در حال تکمیل شدن است. از هسته‌های پردازنده گرفته تا طراحی سخت‌افزار، سیستم‌عامل‌ها، ابزارهای توسعه، معیارها و راه‌حل‌ها، کل زنجیره صنعت کامل است و به صنعت اجازه می‌دهد تمام هزینه‌ها را به طور مساوی تقسیم کند.

• محبوبیت تدریجی RISC-V تا حدی توسعه بومی‌سازی صنعت را ارتقا داده، فرصت‌های صنعتی بیشتری ایجاد کرده و تعداد زیادی از استعدادهای CPU را برای صنعت و دانشگاه گرد هم آورده است.

از آنجایی که انتظار می‌رود RISC-V به جریان اصلی جهان تبدیل شود، شرکت‌های چینی باید به جلو حرکت کنند! اینکه چگونه RISC-V و صنعت نیمه‌هادی کشور من می‌توانند به سمت آینده بهتر حرکت کنند، برای توسعه صنعت چین از اهمیت بالایی برخوردار است. بنابراین، باید مسائل زیر را به طور جدی در نظر بگیریم:

01    اکوسیستم RISC-V هنوز کامل نشده است    
در حال حاضر، RISC-V عمدتاً در محصولات نسبتاً میان‌رده تا پایین‌رده استفاده می‌شود، اما هیچ موردی با طیف گسترده‌ای از کاربردها در CPUها و GPUهای سرور با کارایی بالا وجود ندارد. دلیل این واقعیت این است که زنجیره‌های نرم‌افزاری و ابزارهای مربوطه مبتنی بر تراشه‌های RISC-V هنوز بهبود نیافته‌اند. کد منبع باز چیزی نیست که بتوان بلافاصله از آن استفاده کرد. مجموعه دستورالعمل‌های منبع باز به این معنی نیست که هسته CPU نیز همزمان مجاز است. این امر الزامات طراحی و تحقیق و توسعه بزرگی را بر شرکت‌های تراشه تحمیل می‌کند.      02    مشکل قطعه قطعه شدن RISC-V    
     

قابلیت استفاده صنعتی هر معماری نیازمند پشتیبانی از نوآوری زنجیره صنعت است که در آن صدها گل شکوفا می‌شوند. در حالی که RISC-V به هر تولیدکننده درجه‌ای از آزادی در طراحی سخت‌افزار می‌دهد، اما به دلیل دستگاه‌های متنوع و سازگاری با نسخه‌های قبلی، با مشکلاتی مانند سیستم اندروید با استانداردهای مختلف و یک اکوسیستم توسعه ناقص نیز مواجه می‌شود. این احتمالاً منجر به وضعیتی می‌شود که پردازنده‌های معماری RISC-V از تولیدکنندگان مختلف تراشه نمی‌توانند در برنامه‌های واقعی با نرم‌افزار یکسان سازگار شوند. به عنوان یک مثال ساده، اگر شرکت A از یک بهبود تراشه استفاده کند، شرکت B بهبود دیگری ایجاد می‌کند و بهبود هیچ یک از طرفین معرفی نمی‌شود. تصور کنید که در این بازار، بهبودهای همه معرفی نمی‌شوند، هیچ ارتباطی وجود ندارد و هیچ اجماعی شکل نمی‌گیرد، در آینده ممکن است یک نسخه ABC از RISC-V وجود داشته باشد که با یکدیگر در بازار ناسازگار باشد. این یک سناریوی تکه‌تکه است.

یک تولیدکننده‌ی قوی و پیشرو که توسعه‌دهندگان را به شیوه‌ای عمودی و زیست‌محیطی پرورش می‌دهد، از استانداردسازی برای استانداردسازی اکثر کدهای برنامه استفاده می‌کند، فضایی برای گسترش برنامه‌های کاربردی که با هسته‌ی اصلی تداخل ندارد، باقی می‌گذارد و بازارهای کاربردی مرتبط و سایر پلتفرم‌های اساسی را ایجاد می‌کند، ممکن است بتواند صنعت را سریع‌تر به سمت تشکیل یک اکوسیستم نوآوری RISC-V سوق دهد.

03    مشکلات امنیتی با RISC-V    
     

مسائل امنیتی سناریوهای کاربردی اصلی RISC-V در اینترنت اشیا نیز باید شروع به ارائه راه‌حل‌های کامل صنعتی کنند.

همانطور که همه ما می‌دانیم، مکانیزم امنیتی تراشه SoC از جنبه‌های زیر برای تضمین امنیت سیستم تشکیل شده است:

• رویه‌های جداسازی اجباری سخت‌افزار؛
• داده‌ها و ذخیره‌سازی برای ایجاد یک محیط اجرایی قابل اعتماد؛
• گواهی‌ها و کلیدهای منحصر به فرد به عنوان ریشه‌های اعتماد عمل می‌کنند؛
• بوت امن و مجموعه‌ای از ابزارها و غیره

هیچ دستورالعمل امنیتی در دستورالعمل‌های سیستمی و دستورالعمل‌های ممتاز RISC-V وجود ندارد. این معماری از دامنه‌های تعریف‌شده توسط نرم‌افزار MultiZone برای تضمین عملکرد پایدار از طریق بهبود سخت‌افزار استفاده می‌کند. در این شرایط، اگر RISC-V می‌خواهد با امواج AIoT و 5G پیشرفت کند و با ARM و x86 رقابت کند، باید از نظر امنیتی بهتر باشد تا اعتماد تولیدکنندگان تراشه و کاربران عادی را جلب کند.

بنیاد RISC-V یک کمیته دائمی امنیت RISC-V تشکیل داده است تا در مورد برنامه‌های بهبود امنیت پیرامون دستگاه‌های اینترنت اشیا، سیستم‌های تعبیه‌شده و یادگیری ماشینی مبتنی بر مجموعه دستورالعمل‌های RISC-V بحث کند.

با ترکیب شرایط ملی خاص کشور من و الگوی فعلی جهان، در موج جایگزینی داخلی امروزی و با هدایت اتحاد "ENCO"، تحقیق و توسعه پردازنده‌های همه منظوره و پردازنده‌های خاص منظوره به شدت ترویج و ارزش‌گذاری شده است. تولیدکنندگان نماینده داخلی مجموعه دستورالعمل‌های اصلی (ISA) محصولات "ENCO" خود را عرضه کرده‌اند، مانند Zhaoxin با استفاده از x86؛ Feiteng و HiSilicon با استفاده از ARM... فقط محصولات CPU که می‌توانند مجموعه دستورالعمل‌های RISC-V را نشان دهند، کم هستند. هر کسی که بتواند با اولین پردازنده RISC-V با عملکرد بالا وارد اتحاد "Encore" شود، قطعاً در بازار چین موجی ایجاد خواهد کرد.

04    نوآوری در مدل‌های کسب‌وکار سنتی    
     

مدل کسب‌وکار سخت‌افزار سنتی همیشه فروش محصولات بوده است. به دلیل هزینه بالای حذف تراشه، شرکت‌های تراشه با چالش‌های عمده سرمایه‌ای روبرو هستند. از آنجا که تراشه‌ها به عنوان حاملی برای رسوب و تثبیت دانش و مهارت فنی عمل می‌کنند، کد، رقابت اصلی آن است.

از آنجایی که یک اکوسیستم مجموعه دستورالعمل‌های باز و فعال، شرط لازم برای ارتقای تحقیق و توسعه و نوآوری تراشه است، متن‌باز بودن RISC-V توسعه سخت‌افزار متن‌باز را آغاز کرده است. در حال حاضر، مدل تجاری مجموعه دستورالعمل‌های RISC-V عمدتاً مبتنی بر صدور مجوز هسته IP و تراشه‌های سفارشی است. با توجه به اینکه زمینه‌های کاربردی به طور فزاینده‌ای اصلاح می‌شوند، سفارشی‌سازی تراشه در زمینه‌های عمودی به عنوان یک روند آینده در نظر گرفته می‌شود. از نظر سفارشی‌سازی دستورالعمل‌ها، RISC-V پیشرو است. اما در واقع، تراشه‌های سفارشی هم مزیت و هم چالش برای RISC-V هستند.

نکته کلیدی در سفارشی‌سازی تراشه، سازگاری پارامترها و همکاری بین RISC-V IP، IP شخص ثالث و ابزارهای EDA است. هرچه درک عمیق‌تری از کاربرد داشته باشیم، سفارشی‌سازی بهتر انجام خواهد شد.

سفارشی‌سازی دستورالعمل‌ها به صورت بومی در معماری RISC-V وجود دارد. کاربران فقط باید پارامترهایی را در هسته اصلی RISC-V تنظیم کرده و سپس ماژول مناسب را انتخاب کنند. ARM برای پیاده‌سازی آن به وصله‌های اضافی نیاز دارد. سفارشی‌سازی دستورالعمل‌ها نیاز به پشتیبانی از ابزارهای پشتیبانی مانند الگوریتم‌ها، کتابخانه‌های کد و کامپایلرها دارد. در عین حال، علاوه بر معماری مجموعه دستورالعمل‌ها، توسعه تراشه باید به مجموعه‌ای از مسائل مانند لوازم جانبی رابط تراشه، امنیت، قابلیت اطمینان و هزینه نیز توجه کند. این نیز یک چالش عینی برای سفارشی‌سازی است.

05    AloT به عنوان نقطه ورود برای RISC-V    
     

در واقع، معماری RISC-V می‌تواند در تمام تجهیزات محاسباتی، از جمله تجهیزات ارتباطی 5G، سرورها، ابررایانه‌ها و سایر برنامه‌ها، اعمال شود و هیچ مشکلی در فناوری و محیط زیست وجود ندارد. به خصوص در عصر موبایل‌های هوشمند فعلی، AIoT نقطه ورود خوبی برای RISC-V است. بازار آینده بسیار عظیم خواهد بود. هسته‌های ریزپردازنده مبتنی بر RISC-V و IP پردازنده کمکی محاسباتی هوش مصنوعی، فرصت‌های خوبی را در زیرمجموعه‌های مختلف AIoT پیدا خواهند کرد.

   

منبع: شبکه

شرکت تحقیقاتی Semico در گزارشی با عنوان «تحلیل بازار RISC-V: بازارهای نوظهور» خاطرنشان کرد که انتظار می‌رود تا سال ۲۰۲۵، بازار در مجموع ۶۲.۴ میلیارد هسته پردازنده RISC-V مصرف کند. میانگین نرخ رشد مرکب سالانه هسته‌های پردازنده RISC-V از سال ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۵ به ۱۴۶.۲ درصد خواهد رسید. در میان آنها، تلفن‌های همراه ۵G، ارتباطات، صنایع و سایر بخش‌های بازار، فرصت‌های جدیدی را برای تولیدکنندگانی که از RISC-V استفاده می‌کنند، به ارمغان خواهند آورد.

 

منبع: Semico ResearchCorp

محبوبیت RISC-V در بازار چین همچنین ثابت می‌کند که شرکت‌های نیمه‌هادی چینی به سطح جدیدی توسعه یافته‌اند و اعتماد به نفس و پتانسیل لازم برای دستیابی به سقف‌های بالاتر صنعت را دارند! با این حال، علیرغم اعتماد به نفس ناشی از اقتصاد، فناوری و تبلیغات ملی، ما هنوز باید درک کنیم که اکوسیستم RISC-V یک فرآیند ساخت و ساز بلندمدت است که نیاز به پرورش Foundry (در زمینه مدارهای مجتمع، به تولیدکنندگانی اشاره دارد که مسئول تولید و ساخت تراشه‌ها هستند)، پشتیبانی سیستم و چندین دور تولید انبوه در مسیرهای تقسیم شده دارد. این هم یک چالش و هم یک فرصت است!

در این برهه زمانی مهم، با حمایت قوی بنیاد بین‌المللی RISC-V، اجلاس RISC-V چین برگزار می‌شود تا فرصت‌هایی برای تبادلات و همکاری بین صنعت و دانشگاه چین فراهم شود؛ توسعه RISC-V در چین و سراسر جهان به طور جامع ترویج شود؛ محصولات فناوری نوآورانه در صنعت RISC-V ترویج شود؛ و تحقیقات و آموزش علمی RISC-V ترویج یابد. این اجلاس اهمیت تاریخی مهمی دارد! با زمان مناسب، مکان مناسب و افراد مناسب، RISC-V زمینه و فرصت‌های حاصلخیزی برای توسعه در چین پیدا کرده است!

سلب مسئولیت: این مقاله از "کارگاه آموزشی Creation Core" کپی شده است. این مقاله فقط بیانگر دیدگاه‌های شخصی نویسنده است و بیانگر دیدگاه‌های Sacco Micro و صنعت مربوطه نمی‌باشد. این مقاله فقط برای چاپ مجدد و اشتراک‌گذاری است و از حمایت از حقوق مالکیت معنوی پشتیبانی می‌کند. لطفاً برای چاپ مجدد، منبع اصلی و نویسنده را ذکر کنید. در صورت وجود هرگونه نقض، لطفاً برای حذف آن با ما تماس بگیرید.

شماره تلفن شرکت: +86-0755-83044319
فکس/فکس: +86-0755-83975897
ایمیل: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 مدیر لی

QQ: 332496225 مدیر کیو

آدرس: اتاق ۸۰۹، ساختمان C، ساختمان فناوری ژانتائو، پلاک ۱۰۷۹ خیابان مینزی، منطقه جدید لونگهوا، شنژن