對抗ARM和X86，少不了中國市場這塊“福地”，RISC-V還有哪些本事？
那么，RISC-V芯片為何具有如此強大的市場潛能，而未來發展又有哪些值得期待的增長翼？
出貨量分析——市場生機
指令集作為軟件與硬件之間溝通的“翻譯官”，是芯片產業中不可或缺的基礎部分。
目前主流的指令集可以分為兩大陣營——以X86指令集為代表的復雜指令集（CISC）和以ARM指令集為代表的精簡指令集（RISC）。
RISC-V指的是RISC系列指令集的第五代產品，和目前廣泛應用的ARM架構“師出同門”，雖發展歷史較短，但在架構精簡性、運行效率、成本和靈活性上優勢明顯，且兼容性適應性高，因而受到產業界的要一致看好。
目前，RISC-V在中國市場的信心走高主要有以下幾個因素：
（1）開源優勢帶來國產芯片新機遇
RISC-V起初為教學所用，后轉為商用，完全開源一直是其顯著的特色。與此同時，RISC-V采用BSD協議，允許用戶自由地使用、修改源代碼，可以自行選擇是將修改后的代碼作為開源使用還是專有軟件來實現產品的差異化。這種開源但不閉流的規則，不僅為企業節省了一大筆基礎成本，更為實現其產品豐富創新提供了有力支撐。
隨著在中美貿易戰愈演愈烈，國產芯片開始追求自主可控的芯片指令集架構。RISC-V的開源特質較之市面上主流的指令集，其自身并不易受政治立場所裹挾，因此，RISC-V成為近年來國內廠商紛紛跟投的安全領域。據統計數據，包括IP內核與芯片設計等主要內容在內，中國目前有300家以上公司在關注RISC-V或以RISC-V指令集進行開發。
從發展現狀來看，近年來國產RISC-V商業化產品不斷落地，平頭哥、華米、兆易創新等企業已發布了可商用化產品。其中兆易創新和芯來科技更是開創了IP核供應商與設計企業聯手先例。隨著RISC-V終端應用市場不斷發展，國內芯片廠商將擁有和歐美芯片公司同臺競爭的資本，以及實現變道超車的可能。
（2）模塊化定制滿足產業應用需求
RISC-V模塊化的特點意味著它可以像搭樂高積木一樣拼接組合、自由擴展，這便為個性化定制提供了充分的空間，比如自行設計的加速器控制指令、緩存管理指令等。并且還能在硬件譯碼單元、軟件編譯器上進行修改和擴展，這使得RISC-V處理器非常適合用于設計領域專用處理器的控制器。
此外，RISC-V自身模塊化的另一個優點是可以輕松實現指令集和微架構松耦合，使得微架構設計上的自由度更大。一個突出例子是RISC-V取消了像MIPS和SPARC等RISC架構上歷史悠久等分支延遲槽設計，給具體的處理器實現留出更多的操作空間
趨勢分析——加速推廣
自誕生起，RISC-V就因其模塊化的擴展設計和簡潔統一的編碼規則完美契合著物聯網產業的多元碎片化的需求而被寄予著厚望。而從RISC-V的相關出貨數據我們也可以窺知到物聯網產業發展的圖景。
從市場發展空間來看，根據統計，2020年全球RISC-V指令集市場規模約2.2億美元，預計到2024年有望超過10億美元。從RISC-V芯片終端應用市場來看，近年來全球物聯網設備數量呈高速增長態勢，年出貨量超過100億個，隨著萬物互聯成全球未來主要發展方向之一，預計到 2025 年，全球物聯網設備數量將達到 251 億個，如果RISC-V芯片實現20%的市場滲透率，年出貨量將超過50億顆以上，而據機構預測，2025 年將會有 28% 的市場會被 RISC-V 所占有。
可以預見的未來里，RISC-V將迎來加速發展。而目前刺激其發展的主要因素有以下幾點：
（1）Arm提價，價格杠桿刺激
近年來，軟銀陷入財務困境，其標志性的Vision基金遭受了嚴重虧損。作為軟銀繼優步之后最大的投資之一，Arm將成為解決軟銀財務危機的重要支撐。
此外，隨著軟銀的財務困境的持續，Arm也正在考慮IPO。Arm計劃提高授權費用，以高額收入來吸引華爾街投資者。
同是RISC架構和嵌入式系統領域的主要參與者，Arm的提價或將成為刺激RISC-V加速推廣的良機。
（2）賽道細分 ，開拓市場空間
在不斷加速落地物聯網中低端應用的同時，RISC-V在高端領域也迎來實質性的突破，在服務器領域中的占比有望不斷提高。
此前，RISC-V芯片在高端服務器市場的應用基本上是一片空白。自2021年開始，隨著以云計算、大數據和人工智能等為代表的技術快速發展以及 RISC-V架構生態的逐漸完善，越來越多的芯片廠商開始在服務器中采用RISC-V指令集架構，以提高芯片的性能、靈活性和可定制性。
截至目前，已有部分有技術研發實力的國外內大廠率先發布及量產了RISC-V指令集架構的服務器產品。具體來看，主要分為兩大陣營：一是主要基于美國SiFive公司P550/ P650的IP核為基礎的服務器產品，包括英特爾的HorseCreek、谷歌的Intelligence X280等；二是主要基于阿里平頭哥玄鐵內核系列的產品，主要包括算能科技的SG2042、阿里巴巴的含光800等。
正如高通產品總監Varma所言：“現在擁有一個通用的基本指令集架構，可以從低端微控制器一直擴展到高性能計算，以及介于兩者之間的任何東西，它確實提高了整個行業的效率。”隨著賽道的細分，RISC-V將走向更為開闊的市場局面。
（3）規范明確，規避碎片化風險
要知道，RISC-V的價值基于開源而展開，但開源CPU項目并不少見，但絕大多數都是曇花一現，其背后的致命缺點便是缺少一個強有力的非盈利組織在推動和維護。而RISC-V由非盈利的會員制組織RISC-V基金會推動。不論基金會的發展還是指令集標準的演進推廣都由會員做主。RISC-V的未來不會受到任何單一公司的興衰浮沉影響。
RISC-V的時代已經到來
RISC-V 不再只是嵌入式工具，在全球最大的半導體制造商、全球超大規模數據中心和消費設備公司的創新和采用的推動下，RISC-V 已經到來。
SiFive處于 RISC-V 的最前沿，可以看到有幾個有趣的趨勢繼續推動整個行業的強勁增長。人工智能 (AI) 和機器學習正變得幾乎無處不在，從數據中心到消費設備和企業，需要新的架構、數據卸載和管理以及低延遲，同時還要管理大量工作負載的功耗。
在汽車領域，自動駕駛汽車和電動汽車 (EV) 的快速增長以及汽車中從傳感器到安全、動力傳動系統和娛樂的芯片數量激增，也需要新的設計、靈活性和支持生態系統。在移動和可穿戴設備中，隨著人工智能的發展，設備的功能及質量正在超越傳統設備。在這里，與其他地方一樣，占地面積、功耗和性能從未像現在這樣重要。
所有這些趨勢都有利于 RISC-V，因為它具有卓越的計算密度、靈活性、高性能和不斷發展的生態系統。RISC-V 現在是不可避免的，在接下來的幾年里，你會看到令人興奮的進步，因為它從主要的嵌入式應用程序轉移到最高性能芯片中的關鍵功能，初創公司進步為成熟公司。我們相信，隨著 RISC-V 的不斷發展，未來十年的情況將大不相同。它已經受到世界一流大學教授的支持，也受到美國、中國、印度和日本等國政府的鼓勵，它們渴望幫助本國產業，也清楚地看到開放式架構的好處，以及他們產品的未來。
無論是Arm，還是RISC-V，其基礎應用領域都是嵌入式系統。不過隨著相關處理器性能的提升，以及應用的發展，它們在高性能計算領域開始展現出優勢，例如，近些年，基于Arm架構的CPU在服務器和PC市場風生水起，并被以蘋果、谷歌、亞馬遜、阿里巴巴為代表的大型科技和互聯網企業重視，相關產品也在蠶食傳統x86架構CPU的市場份額。同理，RISC-V也有類似的機遇，其在以數據中心為代表的高性能計算市場體現出了更多價值。
從過去一年全球范圍內的RISC-V技術演進事件來看，北美地區依然是RISC-V的創新高地，從處理器IP到軟件、數據中心級應用都在全面探索；歐洲的不少老牌公司在逐步從原有架構轉到RISC-V架構；亞洲地區也保持非常快的發展速度，Andes、StarFive、香山、芯來和平頭哥等公司都在努力推動RISC-V處理器的發展。當前大部分芯片企業正在思考如何使用RISC-V架構來開發自家生態產品，很多基礎軟件公司也逐步進入到RISC-V生態中。
目前來看，RISC-V在數據中心的應用前景越來越明朗，因為數據中心的整體架構正在朝定制化和異構化的方向發展，具體表現是從單一處理器供應商轉變為由多個供應商（包括系統公司自己的設計團隊）提供的處理器和加速器的混合架構。
盡管宏觀經濟環境存在相當大的不確定性，但 2021 年至 2022 年的芯片短缺表明半導體行業已經成為地球上每個行業的一部分，從汽車制造商到消費電子公司再到政府的公司都在投資以確保其供應鏈能夠承受未來的沖擊。美國的《芯片法案》等政府投資將有助于提高制造能力，隨著制造能力和原型能力的增強，新的創新將蓬勃發展。
以人工智能數據流處理器為例，這是一款支持 RISC-V 的芯片，用于超大規模數據中心，以卸載和管理關鍵人工智能數據。這種數據中心的新架構可以顯著降低延遲和功耗。
總體而言，我們相信業界將更多地討論計算密度，以及對高性能處理器的需求，這些處理器也可以在非常小的占地面積上構建并以低功耗運行。
今年將是 RISC-V 取得突破的一年。不少公司正在利用 RISC-V 架構及其經過驗證的高性能和低功耗在可穿戴設備、汽車、航空航天等消費設備中的使用。去年，我們看到了有關采用 RISC-V 的高性能空間計算項目的公告，未來還有更多。RISC-V 不再只是一種嵌入式工具，它已經在全球最大的半導體制造商、全球超大規模數據中心和消費設備公司的創新和采用的推動下問世。
市場前景
市場前景分析短期來看，RISC-V內核有望率先在32位以上的MCU市場取得突破，預計2025年全球市場空間超過40億美元，國內市場空間超過80億元。MCU廣泛應用于物聯網、工業控制、汽車電子、消費電子等市場，全球市場規模超過200億美元，國內市場規模超過300億元。市場格局上，ARM內核在CPU IP核占據主要份額，海外巨頭在芯片產品端基本壟斷市場。MCU的市場特點與RISC-V的技術架構特點相契合，尤其在大量應用ARM IP核的32位以上MCU產品具有較強成本優勢，存在替代機會。對于國內市場來說，疊加中國對半導體核心技術自主可控的強烈愿望，有望伴隨著國內MCU產品的國產替代進程引領全球發展腳步。
中長期看，航天計算機、智能汽車、AI等領域將成為高端市場的突破口。在ARM多年的壟斷和壓迫下，RISC-V架構已經獲得谷歌、高通、英特爾等巨頭的關注和支持，目前安卓生態正在為RISC-V架構提供系統適配，RISC-V有望通過安卓生態進入消費電子市場，并替代部分ARM的份額。另一方面，行業龍頭SiFive在智能駕駛、航天計算機領域實現突破，打開了高端處理器市場的大門。
