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[20250304] 关于 RISC-V芯片 的介绍
[20250304] 关于 RISC-V芯片 的介绍
铁佛
论坛元老
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2025-3-11 03:57:22
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[20250304] 关于 RISC-V芯片 的介绍
1. 调研陈诉
一、RISC-V 芯片结构分析
RISC-V 芯片基于开源指令集架构(ISA),其核心上风在于模块化设计与高度灵活性。
指令集架构
底子指令集:包含 RV32I(32 位)、RV64I(64 位)及 RV128I(128 位),支持整数运算、内存访问等底子操作。
扩展指令集:通过向量(V 扩展)、浮点(F/D 扩展)、原子操作(A 扩展)等可选模块,满意特定场景需求,如 AI 推理、高性能盘算。
寄存器与特权模式
通用寄存器:32 个 64 位 / 32 位寄存器,支持高效数据处理与函数调用。
特权模式:分为机器模式(M)、监督模式(S)、用户模式(U)及假造化模式(H),实现分级资源管理。
技能创新
芯片 let 技能:通过模块化封装提升设计灵活性,如 Ventana Micro Systems 的 Veyron V2 芯片 let 方案,降低
开发
资本 75% 并加速上市。
多核与异构集成:中科院盘算所研发的 “浙江” 大芯片集成 256 个 RISC-V 核心,接纳 16 个芯片 let 互联,支持高性能并行盘算。
二、市场现状与竞争格局
全球市场规模
2023 年全球 RISC-V 芯片市场估值达 XX 亿美元,预计 2031 年将增至 XX 亿美元,年复合增长率(CAGR)达 XX%(2024-2031)。
中国贡献显著,2023 年出货量超 100 亿颗,占全球 50% 以上,市场规模达 17 亿美元,预计 2030 年将突破 250 亿美元。
应用范畴分布
物联网与嵌入式系统:占比最高,典范产物如乐鑫 ESP32-C3(支持 Wi-Fi / 蓝牙)、先楫 HPM6750(工业控制 MCU)。
AI 与高性能盘算:阿里巴巴玄铁 C930 服务器级 CPU、嘉楠 K230 边沿 AI 芯片推动算力升级。
汽车电子:RISC-V 正挑衅 ARM 主导地位,用于 ADAS、车载控制等场景,预计智能汽车 MCU 需求将翻倍。
主要企业生态
国际玩家:SiFive、Renesas、Ventana Micro Systems 主导 IP 核与高性能芯片设计。
中国企业:平头哥(阿里)、芯原股份、黑芝麻智能等加速布局,玄铁 R908 已应用于工业控制范畴。
三、发展驱动因素与挑衅
核心驱动力
政策支持:中国将 RISC-V 纳入国家战略,通过产业基金、税收优惠推动自主创新。
技能上风:开源架构降低研发门槛,可定制化满意 AI、边沿盘算等新兴需求。
资本与能效:相比 ARM/X86,RISC-V 芯片在特定场景下能效比提升 50%,资本降低 30% 以上。
面临挑衅
生态成熟度:编译器、
开发
工具等配套生态仍需完善,跨平台兼容性待加强。
国际竞争:ARM 与 X86 加速技能迭代,RISC-V 需突破高端市场壁垒。
标准化题目:缺乏同一扩展规范,影响规模化应用。
四、将来趋势与前景
技能演进方向
高性能化:多核 / 重核设计、Chiplet 集成技能将成为主流,如 Tenstorrent 的 Ascalon 核支持 8 路指令解码。
AI 深度融合:Vector/Matrix 扩展优化推理效率,预计 RISC-V 在 AI 范畴的市场份额将从 2025 年的 15% 增至 2030 年的 35%。
市场增长猜测
应用扩展:汽车、数据中心、5G 通信将成新增长点,2030 年全球 RISC-V 芯片市场规模有望突破 700 亿美元。
区域格局:亚太地区占比超 50%,中国依托政策与产业链上风,或主导 RISC-V 生态建设。
生态协同与标准
RISC-V 国际基金会将推动 Profile 标准完善,国内企业联合高校、科研机构加速工具链
开发
,构建自主可控生态。
五、结论
RISC-V 芯片凭借开源、灵活与高性能特性,正成为全球半导体产业的重要力量。中国在政策扶持与技能创新驱动下,有望在将来 5-10 年实现从跟随到引领的跨越。然而,生态短板与国际竞争还是关键挑衅,需通过产业链协同与持续研发投入巩固上风。建议关注 AI、汽车电子及高性能盘算范畴的投资机会,同时器重技能标准化与生态共建。
相关企业
IP 设计环节
芯原股份:国内领先的芯片设计服务公司,作为中国 RISC-V 产业联盟理事长单位,持有多项专利,提供 RISC-V IP 核及一站式芯片设计服务,在 AIoT、汽车电子等范畴布局广泛,与多家国际大厂合作。
国芯科技:专注于嵌入式 CPU 和 RISC-V 架构 IP 设计,拥有自主知识产权的 RISC-V 核心 IP,产物覆盖物联网、智能终端等范畴,客户包括华为、复兴等头部企业。
芯片设计环节
全志科技:国内领先的 SoC 设计公司,与阿里平头哥合作
开发
的玄铁 C910 内核芯片已实现车载芯片规模化应用,在智能家居、智能音箱等范畴市场份额领先,产物性价比高。
瑞芯微:专注于消费电子和 AIoT 范畴的芯片设计,已布局 RISC-V 架构,在平板电脑、智能音箱等市场占有率较高,技能研发能力强。
乐鑫科技:全球领先的 Wi-Fi MCU 芯片供应商,RISC-V 架构 WiFi MCU 全球市占率第一,其研发的 ESP32-C2 是一款集成自研的 Wi-Fi4 和 Bluetooth5 (LE) 技能的物联网芯片,在智能家居、可穿戴设备等范畴市场份额领先。
晶晨股份:专注于多媒体 SoC 芯片设计,已布局 RISC-V 架构,在智能电视、机顶盒等范畴市场份额领先,客户包括小米、TCL 等头部企业。
兆易创新:国内领先的存储芯片和 MCU 供应商,是全球首个推出并量产基于 RISC-V 内核的 32 位通用 MCU 产物的公司,在消费电子、工业控制等范畴市场份额领先。
北京君正:专注于嵌入式 CPU 和视频处理芯片,正在研发 RISC-V 架构的 CPU 核,并将用于将来的新产物中,在智能安防、智能穿戴等范畴市场份额领先。
东软载波:专注于电力线载波通信和 MCU 芯片,基于 RISC-V 架构的芯片已经量产,在智能电网、智能家居等范畴市场份额领先。
制造与封装环节
中芯国际:国内领先的晶圆代工厂,为 RISC-V 芯片提供制造服务,技能工艺不断突破,客户覆盖国内外头部芯片设计公司。
长电科技:全球领先的封测厂商,为 RISC-V 芯片提供封装测试服务,技能实力强,客户包括高通、华为等国际大厂。
华天科技:国内领先的封测厂商,已布局 RISC-V 芯片封装业务,在低端封测市场资本上风显着,客户资源丰富。
通富微电:国内领先的封测厂商,为 RISC-V 芯片提供封装测试服务,技能实力强,客户资源丰富。
晶方科技:专注于 CMOS 图像传感器封装,已布局 RISC-V 芯片封装业务,技能领先,客户包括索尼、豪威等国际大厂。
华润微:国内领先的 IDM 厂商,提供 RISC-V 芯片制造服务,技能实力强,客户资源丰富。
士兰微:国内领先的 IDM 厂商,已布局 RISC-V 芯片制造业务,技能积累深厚,客户资源丰富。
应用与生态环节
中科创达:全球领先的智能操作系统提供商,已布局 RISC-V 生态建设,在智能汽车、物联网等范畴技能领先。
东软集团:国内领先的软件和解决方案提供商,已布局 RISC-V 生态建设,在智能汽车、医疗等范畴技能领先。
四维图新:国内领先的高精度地图和自动驾驶解决方案提供商,已布局 RISC-V 生态建设,在智能汽车范畴技能领先。
科大讯飞:国内领先的 AI 技能公司,已布局 RISC-V 生态建设,在智能语音、教育等范畴技能领先。
寒武纪:国内领先的 AI 芯片设计公司,已布局 RISC-V 生态建设,在 AI 芯片范畴技能领先。
别的,在港股市场上,阿里巴巴 - SW (09988)、上海复旦 (01385) 等也与 RISC-V 芯片产业相关。
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