發表
我的網誌
RISC-V 晶片 CAGR 達 27%!
在 AI 的引領下，半導體產業持續創新，過程中，晶片的成功與否往往取決於機器設備與設計工具的選擇。而針對操作系統、編譯器 與 偵錯工具的選擇，正在推動 RISC-V 指令集架構 (ISA) 的普及。開放式指令集架構
與專業的處理器架構不同，RISC-V 的架構能提供設計者自由採用開源(open-source)或商業性的資源，作為開發客製化處理器的起點。設計團隊可以選擇想要應用於設計內的可用功能，為其主要應用程序的功耗、性能或區域進行優化。
近年 RISC-V 憑藉其開放性和技術優勢，各個產業愈來愈多地採用 RISC-V，使得 RISC-V 晶片市場正處於快速擴張的軌道上。根據 Wise Guy Reports 截至 2023 年，RISC-V 晶片的市場規模將從 2024 年的 50.4 億美元成長至 2032 年的驚人 350 億美元，年複合成長率 27.42%。
今天的文章，阿勳將說明 何謂 RISC-V ，優勢與主要應用在哪裡，以及台灣的概念股有哪些。
- RISC-V 的起源
- RISC-V 的應用
- RISC-V 台灣產業鏈
RISC-V 的起源
RISC-V 是一種指令集 / 指令集架構 ISA（Instruction Set Architecture），也可以簡單稱之為 精簡指令集電腦，為設計處理器前，依功能、應用等需求所決定要採用的通用電腦語言，而基於這個語言，才能規劃設計後續執行這個程式語言的處理器核心微架構。
RISC-V 最初是由加州大學柏克萊分校於 2010 年 5 月開始研發，主要為學術用途，並以至少 40 年前的電腦架構概念為基礎。2011年，第一款RISC-V晶片生產完成；而一旦其技術報告經 ISA 發布後，相關的規範(specification)基本上就屬於公領域，可供大眾使用。
簡單來說，如果把設計 CPU/GPU 理解成是在製造汽車，決定指令集的概念，就像是選用哪一種規格來製造汽車，例如是要用 SUV 規格來製造，還是跑車的規格來製造，有了這些規格後，各家微處理器公司才能依此來設計自己的 CPU/GPU。
所有的設計軟體都在RISC-V ISA 中一組簡單的核心指令上運作。透過可擴充的選項，設計人員可以為不同的終端市場量身打造合適的架構；還可以從可供使用的功能中挑選想要使用的選項，而不必套用整個架構的全部功能集。
憑藉開源、客製化的優勢，RISC-V 成為指令集的第三方勢力
指令集架構最大的門檻在生態系建立，每更新一代指令集都要能相容舊有設備，因此目前市場仍由發展時間長的 x86 及 ARM 架構為主流，呈寡佔市場，兩種架構各自佔領了 PC / NB / 伺服器（x86 市佔逾 80%）及手機（ARM 市佔近 100%）領域。
RISC-V 雖然生態系仍不成熟，但憑藉核心優勢「開源」，也就是任何人都可以下載基本的 RISC-V 指令集，而後自行設計出處理器，不用向任何機構付錢，也就是說人人都可以設計它並且拿它來盈利。
此外，RISC-V 架構為處理器提供簡化的指令，相較於使用更大、更複雜的指令來進行多項操作的複雜指令集計算 (CISC)，RISC 架構的每個時鐘週期 (per clock cycle)即可執行一項指令。使用最小的指令集來執行複雜的操作，因而讓設計變得簡化且節能，同時也可有效完成解碼動作。
Ex. 舉例來說，若要執行「將衣服放進洗衣機洗衣」的指令，CISC 會有單一個指令對應 【洗衣機洗衣服】，但 RISC 就會將指令拆成打【開洗衣機】、【放入衣服】、【倒入洗衣精】、【關閉洗衣機】等多個基本指令的組合。
故同一運算週期內，CISC 可運行較複雜的指令，因此多應用在伺服器、PC / NB 等需要複雜運算的領域，代表架構有 x86；而 RISC 由於多依靠基本指令，故指令數目較 CISC 少，具體積小、低功耗、客製化程度高的特性，多應用在手機、IoT 等領域，代表架構有 ARM、RISC-V、MIPS、PowerPC 等。
總結來說，它有以下幾點特點，使其變的受歡迎：
- 彈性高，沒有過多的指令設計，使用者甚至可以自主擴充。
- 人人可以依據它，設計並製造相應的硬體 IC。
- 沒有申請專利，因此人人皆可拿它盈利，無需擔負權利金。
