晶心科技林志明解读RISC-V的成功秘笈

塞巴斯蒂安

　　晶心科技董事长林志明的职业生涯始于联电 (UMC) 的应用工程师，UMC早期是一家IDM，拥有自己品牌的芯片，同时也拥有代工厂。他在UMC曾经从事各种产品线工作，锻炼了工程、产品规划、销售和营销等方面的经验。1995年，在CPU芯片产品线担任业务总监四年后，在UMC重组晶圆代工服务时，他调任UMC欧洲分公司总经理，带领UMC欧洲从销售芯片转型出售晶圆代工服务。

　　1998年，在UMC工作 14 年后，Frankwell 跳槽到 Faraday Technology Corporation（智原科技），他领导 ASIC 业务开发，然后断断续续地领导 ASIC 实施、芯片后端服务、IP 业务开发、投资者关系开发（ IR），以及智原的发言人。2004年，他开始领导智原的CPU项目分拆运营。

　　林志明于 2005 年成为Andes Technology Corporation （晶心科技）的联合创始人，并于 2006 年正式出任公司总裁，并于 2021 年晋升为董事长兼首席执行官。

　　林志明在台湾国立交通大学获得电子物理学学士学位，在美国俄勒冈州波特兰州立大学获得电气与计算机工程硕士学位。在他的管理下，晶心科技已被公认为半导体行业嵌入式 CPU IP 的领先供应商之一。

　　晶心还获得了领先科技公司的声誉，如 2012 年 EE Times 全球 Silicon 60 Hot Startups to Watch、2015 年 Deloitte Technology Fast 500 Asia Pacific 奖等。林志明于 2015 年获得台湾杰出技术管理绩效奖以及 2020 年的 ERSO 奖，以表彰他对高科技产业的贡献。林志明自 2020 年起担任 RISC-V International 的董事会董事。

　　以下为为Semiwiki专访林志明的文字记录

　　请介绍下晶心的发展？

　　林志明：晶心成立于2005年。我们在CPU IP业务方面拥有近17年的经验。我们首先开发了我们自己的精简指令集架构。当我们观察 RISC-V ISA（指令集）的开发时，我们发现我们的 ISA 和 RISC-V ISA之间有很多相似之处。因此，晶心能够轻松地将我们专有的 RISC 无缝迁移到 RISC-V，而不会带来太多痛苦。

　　晶心的RISC-V开发历史是怎样的？

　　林志明：晶心于 2014 年开始评估开源 RISC-V ISA，早于RISC-V 基金会成立的前一年。我们于 2016 年加入该基金会。后来，该基金会更名为 RISC-V 国际协会。

　　今天，晶心是董事会成员。在 RISC-V International 中，有许多任务组用于各种 ISA 开发。我们服务于其中几个，包括晶心担任主席的 SIMD DSP 任务组，我们领导了 SIMD DSP 扩展的 ISA 开发，这是标准 RISC-V ISA 的一部分。

　　我们的产品线迅速被市场接受的原因，是我们领先引入 RISC-V ISA CPU IP 产品。我们为确保原始产品线的质量设计而建立的设计和验证程序为我们提供了超越竞争对手的优势。对手使用的是一种开源的非人类可读的硬件描述语言 (HDL) 来构建他们的 RTL。晶心设计的 RTL 是可读的，并使用我们完善的设计和验证程序开发。此外，我们拥有拥有 17 年经验的销售和支持渠道。

　　一个例子是 RISC-V 矢量（Vector）处理器。我们在 2020 年全球率先推出了商用 RISC-V 矢量处理器。当时，矢量ISA 还处于草稿阶段。当批准的 1.0 版矢量处理器指令集发布时，我们更新了我们的 IP 以满足规范。第二个例子是 RISC-V DSP IP扩展。我们在 2019 年初基于规范草案版本开发了IP，并将在 IP 扩展规范获得批准后继续推进设计。同样，我们是第一个提供商业 RISC-V DSP 处理器的公司。

　　我们正在经历快速的市场扩张期。我们的默认商业模式是 IP 许可。采用我们的 RISC-V IP 来设计其 SOC 的客户包括：几家公司设计了用于多个不同平台的 Wi-Fi、蓝牙和物联网芯片。 Picocom 使用我们的 RISC-V 内核来设计 5G 基站。同样，EdgeQ 设计了一款 5G AI 芯片。 Kneron 开发了机器学习 AI Edge 芯片。HP Micro 推出了一款可用于 AI Edge 和其他微控制器应用的 MCU。对于 HPC（高性能计算）数据中心服务器市场，我们在 FAANG 公司取得了几项重大胜利，但我不能透露他们的名字。我们的一位客户是 Silex Insight。而对于MCU来说，瑞萨电子是一个重要的客户突破。

　　第二种商业模式是定制计算，我们与客户签署协议，帮助他们根据我们现成的 RISC-V CPU 之一定制他们的特殊要求。客户可能需要高级功能或指令集添加，以使他们的 CPU 独一无二。

　　2021 年，晶芯科技实现了41% 的增长率。2021 年第一至第三季度，我们的初步每股收益增长超过 300%。我们的增长和盈利能力建立在两个收入引擎之上。首先，我们现有的专有 CPU 业务继续产生许可和特许权使用费收入。其次，我们的 RISC-V 产品线正在推动 IP 许可和定制化工程收入，并且正在迅速增加版税收入。

　　你能解释一下 RISC-V 与 Arm 有何根本不同吗？关键特征是什么？

　　林志明：RISC-V ISA 带来的优点是模块化及开源，并且它是一个全新的开始。此外，设计人员可以添加自己的自定义指令。RISC-V 从一组基本指令开始，然后添加指令模块：内存加载存储、整数、浮点、向量处理、DSP 等。非常简单的应用程序的最低配置可能只需要 200 条指令。从 200 条到几千条，不同的指令组合为 RISC-V 提供了广泛的灵活性。由于 RISC-V ISA 是开源的，任何人都可以基于 RISC-V ISA 设计自己的 CPU，或者他们可以从商业甚至开源资源中获得许可。

　　其次，由于 RISC-V 是从零开始设计的，它没有任何兼容以往的包袱，ISA 具有服务于最简单的物联网应用程序和最复杂的人工智能深度学习应用程序的架构元素。RISC-V ISA 的独特之处在于，任何人都可以添加自己的自定义指令，以加速其设计中特定任务的计算。晶心为设计人员提供 EDA 自动化工具，在不影响他们的设计进度的情况下添加这些自定义扩展。

　　在接下来的几年中，您预计RISC-V在哪些市场最有可能成功？

　　林志明：汽车是一个非常重要的市场，其他市场则包括人工智能、数据中心、5G等，此外，还包括SSD、HPC（例如，光学计算与传统的 RISC 计算相结合）。另一种应用是显示驱动器，趋势是将时序控制器、驱动器和触摸屏控制器集成到一个芯片中。

　　RISC-V 是新兴市场的理想选择，所谓新兴市场，可以认为是该市场没有一个传统领导者占据主导市场份额，例如 PC 和手机。我预计未来十年三大行业标准就是：X86、Arm、RISC-V。

　　从区域的角度来看，当您考虑未来三到五年的业务时，中国是否是RISC-V增长最快的市场？

　　林志明：我给你举个例子。我们 2020 年来自中国的收入贡献为 25%，到 2021 年，这一比例增长到 30% 以上。 2020 年，晶心北美市场为 26%，2021年继续为26%。来自中国的比例肯定在增长。我们期望看到它的贡献在 30% 到 33% 的范围内。

　　中国被 RISC-V 吸引是因为它是开源的，而且他们可以控制架构。开源的本质是没有人会控制你的开发，这对中国的自主可控战略很重要。

　　我正在查看 risc-v.org 网站上的公司列表，我看到了Western Digital，他们是使用RISC-V开发SSD控制器吗？

　　林志明：是的，但不止于此，他们还将 RISC-V 应用于硬盘和其他类型的存储，此外他们还将CPU 开源给全世界。

　　另一个问题是，是否还有其他公司具有非常相似的商业模式，就像你们在提供 RISC-V IP 方面一样，或者你们几乎是唯一的供应商？

　　林志明：RISC-V International有300个企业会员和2000个个人会员。让我们关注300家企业成员。我相信其中大约有 10 家正在向市场提供类似的 CPU IP 产品。仅举几例，美国的 SiFive、德国的 Codasip、英国的 Imagination、俄罗斯的CloudBEAR、中国的阿里巴巴。此外，还有加州大学伯克利分校、苏黎世联邦理工学院、中国科学院等多家完全开源的供应商。因此，客户可以选择商用 CPU IP 或开源 IP。

　　RISC-V 是否有可能在GPU IP市场出现，或者它只是专注于 CPU 架构？

　　林志明：Imagination Technology是将RISC-V纳入GPU IP的候选者之一。但 Imagination 的产品是 RISC-V CPU 与他们自己的显示控制器或 GPU 耦合。但是，也可以使用带有矢量扩展的 RISC-V。例如您可以利用矢量处理来执行与 GPU 应用程序中类似的计算。客户正在利用我们的矢量处理器与 GPU 相结合来执行深度学习、显示和图形计算。

　　在行业基准方面，最好的 RISC-V 处理器与 Arm 和 X86 性能相比如何？

　　林志明：将 Arm 的产品编号与晶心产品细分市场进行比较，我们提供的处理器与Arm Cortex A53、A55 的性能大致相同，并且我们正在开发乱序处理器以获得竞争优势。另一家供应商 SiFive 的处理器性能与 Cortex A72 相同。他们声称将在今年晚些时候推出 Cortex A76 级别的产品。我提到过，俄罗斯供应商 CloudBEAR 声称今年将推出Cortex A76 级产品。

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