AI加速是RISC-V的第一增長力

幾個月前，筆者曾撰寫過一篇文章《汽車電子vs服務(wù)器，誰是RISC-V更難啃的骨頭？》，一方面統(tǒng)計了一下當時國內(nèi)RISC-V的芯片落地近況，另一方面回答了兩個問題：1、汽車電子&服務(wù)器，為什么非RISC-V不可？2、汽車電子vs服務(wù)器，誰更容易落地？而換個角度來看，我們可以得到一個結(jié)論：經(jīng)過10年多的發(fā)展，RISC-V 生態(tài)正在日趨成熟。

根據(jù)市場研究機構(gòu)SHD Group的數(shù)據(jù)顯示：2023年，SoC市場全球總出貨量將達到13億顆，相比2022年增長134.5%；到2030年，基于 RISC-V的SoC出貨量將急劇增加至162億顆，相應(yīng)營收預(yù)計達到920億美元，復(fù)合年增長率分別高達44%和47%。

圖 | RISC-V SoC出貨量增長趨勢預(yù)測，信息來源：SHD Group

縱觀全球RISC-V的貢獻者，除了RISC-V國際基金會等組織外，企業(yè)的參與至關(guān)重要，而IP更是RISC-V產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的核心一環(huán)，其重點企業(yè)包括晶心科技、Si-Five、平頭哥、芯來科技等。根據(jù)2024年1月發(fā)布的SHD營銷報告，晶心科技在RISC-V IP供貨商中，市場占有率高達30%，為全球第一大RISC-V CPU IP供貨商。

根據(jù)晶心科技方面提供的信息，在2023年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨庫存壓力的狀況下，內(nèi)嵌AndesCore?的SoC累計出貨量仍突破了140億顆。針對RISC-V這一強增長趨勢，筆者在《2024 Andes RISC-V CON》上海站上采訪到了晶心科技董事長暨執(zhí)行長林志明先生，以及晶心科技總經(jīng)理暨技術(shù)長蘇泓萌博士，共同探討到底有哪些領(lǐng)域在驅(qū)動RISC-V的高增長？

圖 | 晶心科技董事長暨執(zhí)行長林志明先生（左），晶心科技總經(jīng)理暨技術(shù)長蘇泓萌博士（右），圖片來源：晶心科技

消費電子出貨量最大

根據(jù)SHD Group的最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計與預(yù)判，從出貨量的角度來看，消費電子在全球RISC-V芯片出貨中占據(jù)最大類別，到2023年將達到7億顆，相比2022年增長123%；而從營收的角度來看，計算機稍弱于消費電子，成為與第一大領(lǐng)域幾乎持平的第二大類別，到2023年將達到21億美元，相比2022年增長281.4%。

當然，每一家機構(gòu)對產(chǎn)品領(lǐng)域的分類口徑都不太一樣，我們來看晶心科技2021-2023年的營收應(yīng)用類別分析。從下圖中我們可以看到，AI和消費電子的市場占比最大，其中AI市場從2021、2022年的稍占弱勢，到2023年一躍成為第一大類別；此外，除了AI領(lǐng)域呈現(xiàn)出高增長外，存儲和汽車電子也同步在增長，消費電子、通信/網(wǎng)絡(luò)的市場份額相對成長力道較弱。

圖 | 2021-2023 年晶心科技營收應(yīng)用類別分析，信息來源：晶心科技

稍微咀嚼一下該數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，這一變化和當前數(shù)據(jù)驅(qū)動下的數(shù)據(jù)中心市場、邊緣計算市場、汽車智能化市場的崛起關(guān)聯(lián)性很大。

AI加速市場一騎絕塵

事實上，不管是消費市場、邊緣計算市場、汽車電子市場，還是數(shù)據(jù)中心市場，當前的發(fā)展方向都離不開AI的加速與驅(qū)動。

我們來看一組數(shù)據(jù)，根據(jù)SHD Group的最新調(diào)研結(jié)果顯示，2023年RISC-V SoC的市場滲透率將達到2.6%，市場規(guī)模觸及61億美元，其中AI加速市場的規(guī)模為26億美元，成為RISC-V SoC市場的“王牌選手”，占比42.6%；此外SHD Group更是預(yù)測，到2030年，該占比將繼續(xù)上升至49.2%。

圖 | 2021-2030年RISC-V SoC總體市場營收情況（按芯片種類分），信息來源：SHD Group

對此，蘇泓萌表示：“ML是AI市場中發(fā)展最蓬勃的版塊，在大模型領(lǐng)域，算法從CNN到Transformer再到Membar，不斷演進和升級。通過給CPU擴充算力，可以更好地解決新算法帶來的挑戰(zhàn)?！?/p>

“RISC-V對AI的支持，以當前的IP產(chǎn)品而言，還沒辦法支持到高端主處理器的領(lǐng)域，但在AI加速領(lǐng)域已經(jīng)是一個好的助攻手，晶心科技就有很多做AI大算力的客戶?！碧K泓萌補充道。

確實，筆者在《2024 Andes RISC-V CON》上海站上看到了很多做AI大算力方向的企業(yè)也在聯(lián)合展出自己的解決方案，包括瑞薩電子、先輯半導(dǎo)體、希姆計算、泰凌微電子等，這些都是晶心科技的合作伙伴。

圖 | 晶心科技為AI打造的RISC-V處理器戰(zhàn)略路線圖，信息來源：晶心科技

林志明透露：“晶心科技AI方向業(yè)務(wù)板塊的營業(yè)額占比約為30%，而目前市場上也還沒有用RISC-V做GPU的先例，因為相較于其他指令集而言，RISC-V最大的優(yōu)勢是其彈性擴充能力，在需要超大算力時能夠做好加速，在需要低功耗時又能做到足夠精簡。比如，在使用者需要超大算力的時候，RISC-V可以助其加速，在新的接口、指令和寄存器方面，都體現(xiàn)了自 定義擴展的強大優(yōu)勢，并在低復(fù)雜度和中等復(fù)雜度模型上表現(xiàn)相當出色?！?/p>

寫在最后

借用希姆計算 Stream Computing副總裁張輝在該活動上的表述：RISC-V 是發(fā)展AI專用處理器共識之路。今天，不管是強調(diào)演算法、大數(shù)據(jù)還是運算力，其實都可以合理采用RISC-V來完成更好的生態(tài)系統(tǒng)搭建。