微處理器的開源架構看 RISC-V

目前主流的 ISA (指令集架構) 包括: 個人電腦 (主要為Intel/AMD) 採用的 x86 架構 (CISC), 智慧手機採用的 ARM 架構, 數位電視和機上盒採用的 MIPS 架構, 以及汽車電子系統採用的 POWER 架構等.

選擇 ISA 時通常綜合考慮: 成本, 性能, 簡潔性, 架構和具體實現分離, 成長空間, 程式大小, 以及易於程式設計/編譯/連結. 相對於傳統的 x86 和 ARM, RISC-V 的優勢為精簡, 模組化和可擴展性.

2010 誕生於美國加州大學伯克萊分校的 RISC-V, 為了順利推廣這個開源架構,  2015 成立了 RISC-V 基金會, 負責維護標準的 RISC-V 指令集手冊與架構文檔, 並推動 RISC-V 架構的發展.

中國晶片產業較先進國家落後, 核心技術受制於人由來已久, 受中美貿易沖突事件影響, 發展自主知識產權, 掌握核心技術已經成為共識, RISC-V 提供了一條除 x86 與 ARM 架構之外的新選擇.

在眾多 RISC-V 架構的開發和設計競爭中, 出現了多個 RISC-V 開源版本和商用 IP. 基於 RISC-V 開源或商用的 Core 各具特色, 多數開源處理器僅提供了處理器核的實現, 沒有提供配套的 SoC. 

根據去年 IPnest 的設計知識產權報告, 全球半導體 IP 產值在 2017 年增長 12.4％, ARM (軟銀) 居首占比高達 46.2%! Synopsys (新思科技) 居次, Broadcom (博通) 第三. 台灣 Andes (晶心科) 宣稱全球第五 (CPU 部分).

在 IPnest 定義的 11 個 IP 類別中, CPU 類別是最大的, 佔整體設計 IP 收入的 42％. ARM 在這個類別中顯然是第一但 IP 授權收入卻年減 6.8％, Imagination 在這個類別仍然排名第二, 但大客戶 Apple 已決定自行開發 GPU.

物聯網智能化與高性能計算對異構系統的需求與 RISC-V 的特性高度匹配, 極大促進了 RISC-V 的發展. RISC-V 能夠為物聯網帶來顯著的靈活性和成本優勢, 同時也能夠推動異構計算系統的迅速發展.

晶心科技 2017 年營業收入達 2.9 億新台幣 (合計 9.x M$) 年增 38.7%, 權利金 (royalty fee) 的增長更是高達 187%, 客戶數達 25 位. 2018 合併營收達 3.04 億元年增 5.3％, 累計前三季每股純益 0.04元.

相關概念股有 "晶心科" (國內第一家供應 32 位元嵌入式微處理器的IP設計公司/聯發科投資/主要客戶為聯發科與群聯), 比較標的有 "Microchip" (美國微控制器/記憶體/類比半導體製造商).