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指令集架构(ISA)
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ISA之战已结束,CPU进入新时代
半导体行业观察· 2025-11-11 09:06
核心观点 - 单一CPU架构无法满足所有处理需求,在单个系统或SoC中采用多种CPU架构已成为行业常见做法 [2] - 人工智能的兴起对计算性能提出更高要求,推动行业寻求包含不同架构的独特解决方案 [3] - 半导体行业正进入异构CPU时代,焦点从哪种架构胜出转向多种架构如何协同工作 [11] CPU架构市场格局 - x86架构由英特尔和AMD共同推进,是PC和通用服务器的主流架构,2024年出货量在2.5亿至3亿颗之间 [5][7] - Arm架构是领先的处理器架构,应用于移动设备、消费物联网、汽车等领域,2024年出货量预计达290亿颗 [5][7] - RISC-V是开源指令集架构,预计2024年出货约10亿个内核,主要用于深度嵌入式应用 [8] - Power架构仍在IBM大型机中使用,SPARC和MIPS等架构在特定细分市场仍有应用 [9] 架构特性与演进 - x86架构优势在于PC和服务器应用程序的软件兼容性,许多x86 SoC集成了用于安全、人工智能的辅助RISC内核 [5] - Arm架构拥有庞大的硬件和软件生态系统,驱动所有苹果PC、部分Windows PC以及众多服务器处理器 [7] - RISC-V允许在ISA级别进行完全定制,在定制嵌入式功能方面极具吸引力,但软件工具和支持仍落后于Arm和x86 [8] - AMD和英特尔已开始开发不同性能级别的x86 CPU内核,为服务器提供更多SoC配置 [11] - Arm新增预验证计算子系统并通过Arm Total Design构建芯片生态系统,支持更广泛的应用和异构计算解决方案 [11] 行业发展趋势 - 人工智能要求从云服务器到嵌入式设备的每瓦性能都呈指数级增长,推动规模、效率和灵活性出现新动态 [3] - 为满足AI对性能效率的需求,同一芯片设计中使用多种CPU架构的情况将更加普遍 [11] - 行业正向基于芯片组的未来处理器和SoC转型,芯片组技术最终将应用于嵌入式系统 [11]
独家对话RISC-V International CEO:从嵌入式到高性能,RISC-V的全域进击之路
半导体芯闻· 2025-07-30 18:54
核心观点 - 开放指令集架构RISC-V正在打破传统科技巨头的技术垄断,重塑全球计算架构格局 [1] - RISC-V凭借其开放、模块化特性,正在AI、汽车、数据中心等关键领域加速产业落地 [2][5] - 预计到2031年,RISC-V SoC芯片出货量将超200亿颗,市场渗透率从2024年5.9%跃升至25.7% [11] RISC-V架构优势 - 具有开放、公开、免授权费特点,允许全球任何组织自由使用、修改和扩展 [5] - 模块化设计理念激发系统设计灵活性,支持跨地域、跨规模、跨领域协作 [5] - RVA23规范统一了64位应用处理器核心功能,强制包含向量指令和虚拟化能力,确保软件兼容性 [6][7][9] 应用领域进展 - AI领域:NVIDIA GPU集成多个RISC-V内核,2024年预计出货10亿颗;中国企业如晶心科技、阿里巴巴等积极布局 [14] - 汽车电子:英飞凌推出汽车级RISC-V微控制器,芯来科技NA900通过ISO26262认证,长城汽车推出紫晶M100微控制器 [15] - 预计2031年市场渗透率:消费电子39%、计算机33%、汽车31%、数据中心28%、工业27%、网络26% [16] 生态建设 - RISC-V International通过标准制定、技术工作组协调与开发者社区扶持推动生态发展 [6] - 发放近300块开发板、开设线上培训课程,计划在北美峰会试点开发者工作坊 [18] - 中国社区贡献显著,香山、玄铁、芯来科技等企业推动本土创新 [18][19] 未来展望 - 从嵌入式设备扩展到高性能计算、企业级AI处理器、车载平台及航空航天领域 [23] - 即将召开RISC-V Automotive Conference 2025探讨智能汽车应用前景 [23] - 过去15年实现从学术项目到产业标准的蜕变,未来将继续推动架构创新与生态增长 [23]