國產物聯網芯片的突破之路

　　技術專家對國內的底層芯片技術缺失而憂心忡忡。如果未來真的爆發一場沒有硝煙的信息戰，那么在這場戰爭的結局里，又有誰，因為什么會輸得干凈?

　　生態難難于技術

　　“中興門”引起了全球的轟動，大家的目光聚集在、計算機、存儲底層芯片技術缺乏之上。紫光等國產計算供應商股票應聲上漲，但是，中國真的沒有芯片技術嗎?答案是否定的。畢竟在上一屆全球超算大賽中，自研申威處理器奪得第一也算出盡風頭。也就是說，單純的計算速度，我們沒有問題，問題在于兩個字：生態。

　　曾幾何時，龍芯代表了國內未來芯片的希望，盡管后來傳出丑聞，但是龍芯確實在計算力上做出了一定的成績，問題的關鍵在于，即便你有了芯片，即便你的CPU計算速度在實驗室中比別人的還快。但是，第一這個CPU在應用場景中的算力如何?是不是大打折扣?第二，你有了芯片，有系統嗎?有應用嗎?有生態嗎?

　　國產芯片技術易、生態難

　　問題回到筆者標題中提到的物聯網。如果說PC時代和服務器研發中，中國起跑慢，導致輸在了起跑線上，從發展的眼光來看，下一個五年內的芯片戰場更值得我們的關心。

　　那么面對物聯網市場，這個到2020年我國物聯網潛在收入規模將達1.5萬億的超大市場，未來的技術路線該如何選擇呢?

　　物聯網芯片6虎出山

　　物聯網市場有多火?據不完全統計，2018年4月物聯網芯片市場就有6家以上企業發布了物聯網、AI芯片新聞，新品數量超過7款。

　　從過去芯片架構選擇上來講，國內不僅嘗試過X86、ARM、MIPS架構之外，還有更為小眾的SPARC、Alpha、安騰架構。其中除了軍用領域的申威、飛騰之外，大多一波三折。

　　RISC與CISC指令集對比

　　從指令集上來說，CISC與RISC兩種指令集區別比較明顯，CISC服務器目前以X86架構為其代表，但RISC服務器卻并不是服務器市場剩余的全部。值得注意的是，現在以英特爾至強系為代表的x86架構已經不是標準的CISC了，它吸收了RISC和CISC雙方的性能的有點，形成了獨特的、自主的x86架構。

　　英特爾同樣發力工業互聯網、IOT、人工智能芯片技術

　　在物聯網市場上，最需要什么特性的芯片呢?考慮到物聯網應用特點和場景，高效、精簡的指令集和低功耗的芯片是更好的選擇。

　　ARM與RISC-V爭鋒

　　ARM是RISC微處理器的代表作之一，最大的特點在于節能，廣泛的在嵌入式系統設計中被使用。現階段市場上大部分企業仍然選擇了基于競價指令集的芯片架構，似乎物聯網芯片大局已定。但真的是這樣嗎?

　　物聯網芯片技術迷茫的前途

　　RISC-V研討會頻次和人數越來越多

　　RISC-V是一款基于精簡指令集袁澤創建的開源指令集架構(ISA)，從2010年開始RISC-V架構出現到現在，它正在以開源(免費的)優勢快速成長。基于RISC-V的芯片企業不斷出現，面向物聯網、 人工智能、嵌入式等市場開放，與封閉的商業ISA表現出極大活力。

　　RISC-V指令集的設計考慮了小型、快速、低功耗的現實世界實現，但沒有對特定微架構風格的過度架構，因其開源特點，讓它能夠支持各種應用的新指令集。

　　據了解，目前特斯拉已加入RISC-V基金會，并考慮在新款芯片中使用RISC-V設計。西部數據和英偉達(NVIDIA)已宣布，計劃在部分產品中引入這種新的芯片設計。

　　盡管以現在僅有8年歷史的RISC-V架構挑戰ARM還有一定難度，但是它提供了一種新的思路和方向。面對物聯網平臺快速成長，物聯網應用大爆發的千載難逢的成長期，開源的RISC-V架構帶來更低成本的芯片，必定會吸引一部分對成本敏感的IOT企業，其更好的靈活性也會帶來定制化芯片的可能。

　　未來物聯網芯片技術路線該怎么選，還沒有明確答案。但是，筆者認為，無論選擇哪一條，都要將生態建設放在重中之重的地位上。

　　附錄

　　據不完全統計，2018年3、4月份物聯網芯片相關消息包括：

　　聯發科與微軟達成協議，合作推出首款AzureSphere芯片MT3620;

　　以色列半導體初創企業 InuiTIve 有限公司與日本軟銀合作達成協議，將自己研發的芯片用于軟銀公司未來的物聯網;

　　日本軟銀集團旗下的英國芯片生產商安謀控股(ARMHoldings)將把中國業務的控制權交給ARM mini China，該公司計劃在中國進行首次公開發行(IPO);

　　Filament的工業互聯網解決方案公司開發新芯片可將區塊鏈與工業物聯網設備進行連接;

　　NVIDIA聯合ARM打造AI芯片專用IP，將它的深度學習加速器IP集成到ARM的Project Trillium平臺中構建深度學習IoT芯片;

　　高通近期發布了兩款物聯網和AI優化系統級芯片QCS603和SCQ605芯片;

　　寒武紀發布了三款智能處理器，華為、三星等企業均在物聯網芯片市場布局……