从SiFive出售OpenFive看精简指令集(RISC)在中国的发展

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集微网报道 今年3月,加拿大半导体IP公司Alphawave IP以2.1亿美元(约合13.382亿人民币)收购全球领先RISC-V企业 SiFive旗下的业务部门OpenFive。8月,该笔交易获得所有监管部门批准,本月初,AlphawaveIP宣布其完成对OpenFive的收购。

OpenFive是SiFive在2020年才宣布成立的独立业务部门,人数占SiFive公司超过50%,为何SiFive,作为全球最大的RISC-V公司要在当下出售和剥离这一重要部门?分析此次出售,或许有助于更加清楚地认知当下RISC所处的发展环境以及其中国的CPU IP市场。

RISC-V尽管因其开放性而受到一些厂商的接受,出货量也达百亿颗,但是在商业化上仍面临挑战,例如高端场景芯片出货量较低,生态支持不足,缺乏专利保护等。对中国市场的RISC而言,除了ARM和RISC-V,经典的老牌RISC,也是RISC的起源——MIPS可以作为广大厂商的另一选择。在中国市场,MIPS已由中国公司自主可控并独立发展,低中高端CPU IP均有数十年历史出货量验证且费用有竞争力,有生态支持且有专利保护。

看似双赢的交易

作为近年来异军突起的IP公司,诞生于2017年的Alphawave IP近年来发展迅猛,成立一年后便实现盈利,去年成功在英国伦敦证券交易所上市。

这家加拿大半导体IP供应商的主营业务是高速芯片连接IP的设计研发,是当前唯一能够提供传输速度达到112Gbps-224Gbps的纯高速连接IP供应商,也是唯一推出7nm/6nm/5nm高速连接功能芯片的公司。Alphawave IP的主要业务市场聚焦在服务器、网络交换机和固态硬盘,也正在积极开拓人工智能和自动驾驶市场。

OpenFive主要业务在于提供基于RISC-V和Arm架构的定制化芯片设计服务和接口IP,在HBM、400/800G以太网、Die-Die、Chip-Chip、USB等其他多个IP领域有着广泛的布局,在过去15年中,OpenFive拥有超过350个流片和超过1.5亿颗芯片的出货量。

从Alphawave IP的视角,收购OpenFive看似是笔合适的交易。

首先,OpenFive在接口IP方面的业务,看似可对Alphawave的IP业务形成补充和协同,并购整合也是IP领域的行业发展特征之一。交易完成后,Alphawave相关IP从80个增加到155个。同时,OpenFive近400人规模的团队,重点关注北美地区,双方团队尽管有多年合作的历史,彼此非常熟悉,但是否确实有助于拓展Alphawave IP的客户群体并覆盖更广泛的市场,并显著提升交付能力,还有待进一步验证。

其次,Alphawave IP通过此次收购还成为RISC-V处理器技术的被许可方,并将继续与SiFive合作,寻找特别是在北美市场的RISC-V的发展机会。但OpenFive或者SiFive的生态能否支持Alphawave IP的发展仍有待进一步观察。

第三,上市后的Alphawave IP需要进一步推动营收增长。除了连接方面的IP业务外,Alphawave IP也希望通过先进的定制芯片设计服务进一步推动实现收入增长。通过收购OpenFive,Alphawave IP是否能够显著提升营收水平,有助于其ASIC业务与Marvel、博通等大厂展开竞争,值得行业进一步密切观察。

对于SiFive而言,宣布出售OpenFive时也宣布完成了1.75亿美元的F轮融资,目前估值达到25.3亿美元。近年来,受到地域政治,以及NVIDIA收购ARM等事件影响,RISC-V技术的重要性和采用程度显著增加。在此背景之下,SiFive需要确保能够抓住发展机遇。OpenFive属于定制化的业务部门,而非核心RISC-V研发部门,出售OpenFive看似有助于其专注且有更充分的资金保证在RISC-V核心业务上的研发以及生态体系的建设。 

RISC-V遭遇的挑战

在RISC-V发展火热的当口,SiFive作为RISC-V阵营中全球领先的公司,出售重要部门,也引来行业对于目前RISC-V发展现状的疑问,现实或许远非表象显现的那般美好。看似双赢的收购之举,从另一个侧面或许反映了当下RISC-V发展的现状。

一是虽然RISC-V自2010年一直存在,但免费和开放的指令集架构(ISA)直至最近才进入商业化,经过十余年发展,RISC-V芯片虽然出货已经超过100亿颗,但仍大量集中于低端场景,对指令集的生态要求不高,特别是在中高端领域缺乏足够的量产验证。

由于RISC-V的IP授权费用高于架构授权,虽然具备灵活性,但造成了生态碎片化的问题。相比于X86、ARM、MIPS等已建构起较为完整、成熟的软硬件生态体系,并形成了可靠的商业循环,RISC-V这种碎片化的生态,将很难实现对于中高端应用场景的支持并得到规模化发展,RISC-V要实现发展成熟,还有一段长路要走。

二是在RISC-V领域国内外虽然云集了众多玩家,但在目前阶段,仍然未见大规模量产的商业化项目落地,不少国内厂商虽然推出了相关的IP产品,主要业务还是以设计服务为主,这并非理想的商业模式,也不足以体现出IP公司的核心竞争力,SiFive出售设计服务部门,专注于RISC-V核心技术的研发,以及考虑到准备上市为资本市场讲故事,或许也体现出这一认知。

三是专利问题,由于RISC-V开源的商业模式,目前免受专利问题的优势只针对于ISA本身,但却无法保证一定能够沿用到新开发的指令集扩展或微架构上。换言之,任何基于RISC-V的处理器实现都有可能存在专利冲突,这其中不仅涉及到芯片公司之间的纠纷,还可能会面临专利流氓的侵扰。

因此,基于上述几点现实挑战,RISC-V虽然现在赛道比较火热,但仍需要冷静看待。当下的RISC-V的发展可以说赚了人场并没有赚到钱场。无论是核心技术研发、生态、专利、人才都是其需要补强之处,而这需要大量的资金投入,从这个角度上看,无论是SiFive出售资产以及获取融资的动作,本质上还是在解决巨大的研发投入和生态体系建设方面需要的资金投入不足的问题。

如何看待MIPS等其他RISC?

从架构和指令集的层面看,人工智能和物联网会是一个多架构共存的时代。目前,主流的芯片架构体系包括X86、ARM、RISC-V和MIPS。从各自的主要特征看,X86的高性能,ARM的低功耗,RISC-V以及MIPS的简洁、可扩展等形成各自的优势。

但没有一种架构是万能的,X86的封闭,ARM授权费用的昂贵以及因地缘政治所带来的产业链疑虑,RISC-V的生态碎片化以及专利风险等。

相较于同为精简指令集的RISC-V,作为业界最为悠久的精简指令架构之一,MIPS具备完整的演进规则,丰富的指令集,健全的开发环境,开放的生态体系,更重要的是MIPS IP已拥有超过百亿颗的商业化验证,而商业化验证是集成电路行业芯片良率的核心指标之一,特别是在高端应用场景有市场验证和生态的保证,同时也具备大量的知识产权保护。

MIPS在例如多线程、虚拟化、低功耗和小芯片尺寸等众多关键技术上仍具有优势。如今,MIPS仍在被大量使用。在网关、机顶盒、播放器、数字电视等传统优势领域的基础上,还在向智能手机、汽车领域、人工智能、物联网等拓展。以全球最大的ADAS公司Mobileye为例,各系列产品绝大多采用MIPS处理器。

因为RISC-V和MIPS同源,MIPS技术具有高度可扩展性,凭借过去在全球范围内的规模化验证,可以很好地支持RISC-V的发展。二者绝非竞争,而是相辅相成的,在未来的发展中完全可以互相借鉴和支持。

因此,2020年MIPS提出在核芯中增加RISC-V支持,去年MIPS宣布开发基于RISC-V设计的处理器,在提升MIPS技术市场核心竞争力的同时,也能够为RISC-V用户在产品商业化时提供相关的专利保障。MIPS的初衷是希望寻找更多一个技术选择,而非倒向RISC-V阵营,相比于ARM与X86,现在的MIPS与RISC-V更需要加强合作,结合两家的优势来共同扩大市场份额,而非进一步的对立和割裂。

重新认识MIPS在中国市场的价值

过去的十年,MIPS的发展并不顺遂。从2013年起,代表RISC的MIPS公司多次被收购,导致其研发连续性受到影响,行业影响力弱化。但从2019年初国内厂商芯联芯从Wave Computing公司与MIPS公司取得MIPS 中国区(含香港、澳门)独家的商业经营权后,正在推动MIPS重回健康发展的轨道。

芯联芯拥有MIPS CPU技术及其相关众多知识产权在中国区的永久、不可撤销的独家商业经营授权,包括MIPS CPU底层架构、所有内核的授权及内核转授权。芯联芯的公告显示,在2022年上半年授权芯片IP出货量达1.9亿颗,超过2021年全年度IP出货量的1.7亿颗,创下公司成立以来半年出货量的新高,也体现出用户和市场对MIPS认可度的日益增长。

IP厂商被认为是半导体行业的基石,从这个角度而言,如今MIPS技术在中国未来的走向将由一家中国公司主导,这样带来几方面的意义和价值:

一是在自主可控方面,芯联芯完全获得了MIPS CPU完整技术,包括架构和内核的独占授权,可以自行开发新的CPU内核,也可以将CPU内核进行授权,中国客户可以藉此授权开发完整自主的CPU内核。

在中国市场,尤其是在高端应用场景方面,MIPS具有极大的价值和稀缺性,通过合法合规地展开通用CPU IP二次开发,在助力更多MIPS CPU cores普及的同时,也能够提升国内CPU水平,以成熟技术为基础将RISC CPU设计技术快速落地,有助于赋能中国集成电路国产化进程,摆脱在高阶芯片设计领域受制于人的局面。

二是为产业提供更好的方案。随着物联网、人工智能时代的到来,IP领域需要百花齐放。相比于ARM和RISC-V,MIPS有生态支持,高中低端均有验证过的成熟技术,且费用具有竞争力,能够为CPU设计提供更多一种选择。同时,相对安全、成熟且自主可控的技术,有助于降低高阶工艺芯片的经济门槛,助力芯片设计厂商缩短开发周期,有效控制芯片开发的风险,更快速便利地开发出SoC芯片,在激烈的市场竞争中保持优势。

三是有利于企业走向国际市场。国产替代并不意味着闭门造车,有志向的国内芯片设计企业更应该走向国际舞台,这要求芯片产品的专利,授权等都符合国际化标准。但在如今地缘政治加剧的情况下,如何走向海外,更需要合法性合规性,同时要保证产品的兼容性。 基于MIPS公司与业内其他公司的专利授权安排,芯联芯及其授权客户使用MIPS技术,具有全球销售的国际知识产权保护等优势,可以显著降低侵犯国内外专利权的风险,助力更多中国芯片产品走向全球市场。

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