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RISC-V羽翼漸豐 開源硬體生態系跨大步

文‧黃繼寬 發布日期:2016/11/17 關鍵字:SiFive柏克萊大學ARMMIPS嵌入式處理器

源自柏克萊大學的開放原始碼指令集架構(ISA)處理器RISC-V,目前已陸續獲得多家科技大廠支持,開始應用在自家產品中。為進一步推動RISC-V處理器的商業應用,由柏克萊教授與研究生共同創辦了一家名為SiFive的新創晶片設計服務公司,並獲得台積電大力奧援。目前SiFive已推出基於台積電0.18微米與28奈米製程的微控制器(MCU)與微處理器SoC平台。

SiFive產品暨業務開發副總裁剛至堅表示,目前半導體產業出現前所未有的整併潮,與產業發展趨向於寡頭壟斷有密切關係。隨著先進製程的一次性工程(NRE)成本呈指數增加,摩爾定律只對口袋夠深的大廠有意義。但這個趨勢不利物聯網(IoT)、雲端等應用發展,因為這類應用的單一產品市場規模通常不大,卻需要高度客製化的解決方案。如果不設法改變局面,相關應用開發者只能妥協,用現成的晶片來實現所想要的產品設計。

SiFive認為,開放原始碼硬體將是解決上述困境,讓更多應用開發者以低成本取得客製化處理器或微控制器的關鍵,同時也蘊含龐大的商業潛力。因此,該公司創業團隊以自己在柏克萊大學時所開發的RISC-V指令集架構做為核心技術,結合晶片設計服務商業模式,而創立了SiFive。

值得一提的是,RISC-V的產業支援程度進展相當迅速。事實上,除了SiFive,NVIDIA、Google、HP Enterprise、IBM等國際一線大廠,也都是RISC-V的支持者,並加入RISC-V基金會。NVIDIA更已經在自家的處理器中採用RISC-V核心,主要功能為晶片內部的管理(House Keeping)。RISC-V基金會是非營利組織,主要工作是維護RISC-V架構的標準規範。

SiFive則是一家以營利為目標的公司,但該公司的主要產品依然維持開放原始碼。例如鎖定微控制器市場的Freedom Everywhere,以及主打高性能SoC設計的Freedom Unleashed,相關設計文件與原始碼,都是對外開放的。剛至堅解釋,開放透明有一個主要好處,就是可以與開放原始碼社群的資源結合,而且用戶不用等拿到晶片才能開始撰寫軟體,因為晶片內部功能的規格定義已完全攤在陽光下。

對SiFive來說,這可省下很多客戶支援的工作,將成本回饋給客戶。舉例來說,採用台積電0.18微米製程的Freedom Everywhere平台,用戶只要支付4萬美元起,就能拿到按照自己應用需求設計的晶片原型。至於採用28奈米製程的Freedom Unleashed,資金需求則在三百萬到五百萬美元之間。

結合開放原始碼CPU以及晶片設計服務商業模式的SiFive,雖然創業時間很短,但已經引起台積電關注,且雙方有相當緊密的合作關係。目前SiFive唯一的晶圓代工夥伴正是台積電,且剛至堅表示,短期內SiFive沒有尋找其他晶圓代工合作夥伴的打算。

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