每日经济新闻 03-05
概念股拉升,RISC-V挑战x86与ARM,能否打破现有芯片架构格局?
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3 月 5 日,芯片概念股拉升,芯原股份(SH688521,股价 99.8 元,市值 499.4 亿元)涨超 11%,国芯科技(SH688262,股价 32.5 元,市值 109.2 亿元)、中科蓝讯(SH688332,股价 124.88 元,市值 150.2 亿元)等多股跟涨。消息面上,RISC-V(一种开放的指令集架构)芯片近期热度较高。

在 CPU(中央处理器)指令集架构市场,x86 架构统治着 90% 以上的个人电脑及服务器市场,Arm 架构则占据了九成以上的移动端 CPU 市场。

公开信息显示,新兴的开源架构 RISC-V 诞生于 2010 年,它是基于精简指令集(RISC)原则的一个开源指令集架构。与大多数指令集相比,RISC-V 指令集可以自由地用于任何目的,允许任何人或组织自由使用、修改和扩展。除了灵活,RISC-V 在成本上的优势更为明显。在此背景下,市场普遍看好国产芯片的发展前景。

日前,中国工程院院士倪光南在由达摩院举办的 "2025 玄铁 RISC-V 生态大会 " 上表示:" 尽管 RISC-V 发布至今只有短短的 15 年,但它在全球芯片产业链中的地位正在不断提升。据预测,RISC-V 芯片未来在消费级个人电脑、自动驾驶、网络通讯、工业控制、智能设备以及高性能服务器等领域的市场占有率将超过 25%,成为全球半导体产业不可忽视的中坚力量。开源模式有助于 RISC-V 构建一个包容、协同创新的全球化生态,成为芯片产业变革的新引擎。"

RISC-V 架构:芯片产业变革的突破口

目前,主流的指令集架构 x86 和 ARM 架构版权分属于美国英特尔公司和日本软银公司。无论是封闭的 x86 架构还是授权模式的 ARM 架构,都存在被限制使用的风险。而 RISC-V 的开源特性以及其逐渐被全球主流厂商接受认可的现状,使得我国芯片厂商可通过 RISC-V 架构实现部分领域的技术自主具备可行性。

从产业链上下游的情况来看,目前我国厂商在各个环节均已有所布局。

具体来看,在芯片 IP(指芯片设计中预先设计和验证好的功能模块)设计开发公司方面,芯原股份是中国 RISC-V 产业联盟的理事长单位,公司拥有自主可控的图形处理器 IP(GPU IP)、神经网络处理器 IP(NPU IP)、视频处理器 IP(VPU IP)、数字信号处理器 IP(DSP IP)等六类处理器 IP,以及 1600 多个数模混合 IP 和射频 IP。另据 IP 数据分析机构 IPnest 在 2024 年 5 月的统计,2023 年芯原半导体 IP 授权业务市场占有率位列中国第一,全球第八。

据芯原股份近期投资者关系活动记录,公司目前视频转码平台项目进展顺利,基于芯原 IP 的第二代视频转码平台一站式芯片定制项目(包括软硬件协同验证)已基本完成,该平台在原有的技术基础上将不同格式视频转码能力增强到 8K,并新增了人工智能(AI)处理能力、增加了高性能的多核 RISC-V CPU 和硬件的加密引擎。

此外,阿里巴巴旗下半导体公司 " 平头哥 " 也已发布了基于 RISC-V 架构的 " 玄铁系列 " 处理器。2 月 28 日,达摩院在 "2025 玄铁 RISC-V 生态大会 " 上宣布,作为其首款服务器级 CPU 的 C930 在 3 月开启交付。据悉,C930 通用算力性能测试显示,玄铁 RISC-V 架构开始迈入高性能应用场景。

在芯片设计方面,兆易创新在 2019 年开始将 RISC-V 架构引入 MCU(微控制单元)领域,并推出了全球首个基于 RISC-V 内核的 32 位通用 MCU 产品—— GD32V 系列。当年,公司在投资者关系活动记录表中称,公司发布 RSIC-V 的一个重要原因就是看中海外市场。

目前,兆易创新 RISC-V 内核 MCU(微控制单元)产品主要面向家电和工业领域无线互联应用,并且公司的 MCU 产品核心技术主要是内核以外的外设、软件支持和解决方案。

与此同时,北京君正等芯片设计公司也在进行基于 RISC-V 架构的芯片研发。

虽然 RISC-V 出现的时间较短,但该架构的发展正迎来新的历史机遇:即万物互联时代的到来。据分析机构 Semico Research 报告,预计到 2025 年,采用 RISC-V 架构的芯片数量将增至 624 亿颗,2018 年— 2025 年,复合增长率高达 146%。

RISC-V 能否实现替代?

从 x86 和 ARM 架构的发展规律看,新兴架构的发展需要生态提供成长环境。因此,生态缺失是目前限制 RISC-V 快速发展的瓶颈之一。事实上,英特尔曾多次试图将 x86 芯片塞入连接的移动设备,但都以失败告终。

要让生态变得更繁荣,RISC-V 还有些问题迫切需要解决。一方面,RISC-V 的工具箱、软件、硬件等与 x86、ARM 仍有较大差距;另一方面,RISC-V 架构的人才仍然紧缺,许多基于 RISC-V 架构的企业在芯片设计、验证解决方案、技术支持等各个层面都需要更多人才。

此外,从场景来看,RISC-V 已经在嵌入式 / 物联网市场站稳脚跟,但向移动端、电脑及服务器等高性能应用市场拓展,则仍需要一段时间。

一位不愿意具名的券商分析师对记者分析称:" 从玄铁 C930 的交付来看,服务器市场将最快被突破,预计 5~8 年内有望规模化应用。移动端的生态壁垒比较高,谷歌曾尝试在安卓中支持 RISC-V,但因生态不成熟而暂缓。(因为)开发者需自行适配大量代码,并且 Arm 在移动端的软硬件生态已形成垄断,迁移成本极高,所以估计还需 5~10 年突破。就电脑端来看,则需要 10 年以上。目前 RISC-V PC 处理器(如 HiFive Unmatched)主频和单核性能远落后于 x86,且缺乏 GPU(图形处理器)、高速互联等配套 IP,难以满足桌面级应用需求。"

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