RISC V - 从指令集架构（ISA）说起

RISC V 是指令集架构（ISA）的一种，通过对ISA主流架构的梳理，帮助你快速理解RISC V所处的行业地位，同时附上相关上市公司名单及其在RISC V领域的布局。

主流指令集架构（ISA）

• 复杂指令集计算 CISC （Complex Instruction Set Computing）
  • 指令复杂、功能强大，常用于传统计算机架构
  • x86/x86-64
    • 代表厂商：Intel、AMD
    • 特点：高兼容性、强性能，但功耗较高、设计复杂
    • 场景：主要用于PC、服务器、数据中心
  • IBM Power
    • 代表厂商：IBM
    • 特点：高性能、强扩展性，但生态较小
    • 场景：主要用于服务器、高性能计算（HPC）、嵌入式设备（如游戏机）
  • 复杂强大，主导PC 和服务器市场
• 精简指令集计算 RISC （Reduced Instruction Set Computing）
  • 指令集精简、执行效率高，适用于低功耗和高效计算应用
  • ARM（Advanced RISC Machine）
    • 代表厂商：Arm Holdings（授权模式，Apple、Qualcomm、Samsung等都基于ARM设计芯片）
    • 特点：低功耗、高能效、广泛应用于智能手机、IoT 和高性能计算
    • 场景：主要用于移动设备、嵌入式系统、服务器等
    • 封闭授权，垄断移动设备市场
  • RISC-V（开源）
    • 代表厂商：SiFive、NVIDIA、Alibaba、Google 等
    • 特点：开源、模块化、可扩展，可自由设计芯片
    • 场景：主要用于嵌入式设备、AI 加速器、服务器等，生态正在快速增长
    • 开源，小众，增长快
  • MIPS（Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages）
    • 代表厂商：MIPS Technologies（已转向 RISC-V）
    • 特点：曾是 RISC 代表之一，但生态逐渐被 ARM 和 RISC-V 取代
  • SPARC（Scalable Processor Architecture）
    • 代表厂商：Sun Microsystems（被Oracle收购）
    • 特点：强大的并行处理能力，但市场份额下降
    • 场景：主要用于高端服务器和超算，Oracle 之前支持，现在基本退出市场
  • 衰落
  • OpenPOWER（IBM Power ISA 的开源版本）
    • 代表厂商：IBM、Google
    • 特点：高性能计算，但生态相对较小
    • 场景：面向数据中心和超级计算领域
    • 聚焦高性能计算（HPC）和特定企业市场，生态小众
• 特殊用途 ISA
  • ESP ISA（ESP32 微控制器架构）
    • 代表厂商：Espressif（乐鑫）
    • 场景：主要用于物联网（IoT）和嵌入式系统，低功耗
  • Tensilica Xtensa（AI 和 DSP 专用）
    • 代表厂商：Cadence
    • 场景：主要用于音频处理、AI 加速器、信号处理
  • LoongArch（龙架构，Loongson 自研）
    • 代表厂商：龙芯（Loongson）
    • 场景：中国自主开发的 ISA，目标是减少对 x86 和 ARM 的依赖
  • 特定企业市场，生态小众
• RISC-V 国内公司
  • 亿通科技
    • 超低功耗人工智能芯片黄山3代，具有双核RISC-V核高性能应用处理器，可支持图形、UI操作等高负载计算
  • 芯原股份
    • 已通过将第三方RISC-V IP与芯原业已获得市场验证的自有IP优化协同，集成到公司的平台或系统解决方案中，如低功耗蓝牙连接平台
  • 东软载波
    • 基于RISC-V架构的芯片已经量产，型号为ES32VF
  • 全志科技
    • 基于RISC-V架构内核开发的芯片产品已经实现量产，并将会持续根据客户需求推出新的芯片产品和解决方案
  • 国芯科技
    • 具有系列化的PowerPC和RISC-V架构CPU内核，具备开发高频CPU产品的能力
  • 中科蓝讯
    • 作为业内较早采用RISC-V指令集架构作为技术开发路线的芯片设计企业，核心技术自主可控
  • 北京君正
    • RISC-V CPU研发正在推进中
  • 翠微股份
    • 参股公司已量产的是具有自主知识产权GRISC-V CPLIIP
  • 紫光国微
    • 2022年初宣布加入中国RISC-V联盟。公司参股的方寸微电子基于RISC-V研发的安全MPU芯片已小规模试产，并在部分客户处实现导入和小批验证
  • 中孚信息
    • 参股公司已量产的是具有自主知识产权GRISC-V CPLIIP
  • 乐鑫科技
    • 基于RISC-V指令集的边缘AI多核SoC芯片ESP32-P4已经顺利量产
  • 航天微
    • 王子910人工智能芯片主要面向图形图像领域，提供端侧超大算力，芯片拟采用国产64位RISC-V CPU核
  • 振华风光
    • 基于RISC-V架构32位MCU目前已顺利通过客户试用，正积极开展后续定型及量产工作
  • 鸿远电子
    • 公司基于RISC-V为核心架构的32位微处理器产品完成研制
  • 云天助飞
    • 公司DeepEdge10是国内首创的国产14nm Chiplet大模型推理芯片，采用自主可控的国产工艺，内含国产RISC-V核
  • 卓易信息
    • 公司已经和国内主赛RISC-V CPU厂商达成合作，为其提供包括BIOS和BMC固件在内的完整解决方案
  • 富瀚微
    • 公司长期关注和积极储备RISC-V相关技术，为后续可能到来的相关应用增长打好基础
  • 南芯科技
    • 拟收购的男生微是一家提供端侧应用处理器芯片及数据混合芯片解决方案的公司，主要从事RISC-V处理器、POWER MCU微控制器芯片及配套的电源管理芯片研发、生产和销售
  • 兆易创新
    • MCU产品包括RISC-V内核在内共计51个大类；RISC-V内核MCU新产品主要面向家电和工业领域无线互联应用
  • 润和软件
    • 推出了基于RISC-V架构的OpenHarmony平板电脑
• 指令集架构（Instruction Set Architecture, ISA）： 计算机硬件与软件之间的接口，定义了CPU 能执行的指令 以及如何执行这些指令。简单来说，它就像是一个 CPU 的“语言规范”，告诉软件如何与处理器沟通。