開源指令集架構RISC-V，近年來在全球半導體產業掀起波瀾，尤其是AI技術快速崛起的現在，RISC-V憑藉其天生優異的平行運算體質，烽火不停地在各個AI應用中攻城掠地，成為x86、Arm技術之外，第三個受注目的運算技術勢力。

然而RISC-V是否真具有一爭天下的實力？而其主要的應用市場和挑戰又為何？本文特別專訪台灣RISC-V處理器IP供應商，晶心科技（Andes）董事長林志明，透過他長年的市場擘劃與產品開發的經驗，解析RISC-V的發展前景，以及面對的挑戰與未來展望。

圖一 : 晶心科技董事長林志明

RISC-V四象限布局 挑戰Arm龍頭寶座

回顧RISC-V的推動過程，林志明首先肯定了晶心科技在量產方面的順利進展。

「對晶心來講，在生產方面，數量上是算順利的；到目前為止，累積（採用晶心核心的晶片）有140億顆，近幾年每年都至少20億顆。」林志明表示。「我們希望能夠把這個再推到每年50億顆或100億顆，那這樣的話，就會在全球的市佔率更向上去推展。」

除了亮眼的量產數字，林志明也對晶心的研發團隊組建表示滿意，特別是研發團隊當初在台灣很快就達到一個規模，可以很快速地投入產品的開發。而透過穩固的研發實力，使其能夠快速響應市場的需求。

在應用層面，林志明將市場比喻為一個四宮格。左下角的控制器與深度嵌入式應用是RISC-V最早進入且晶心科技非常熟悉的領域；右下角的數位訊號處理器(DSP)和向量處理器(Vector Processor)市場，晶心也取得領先，晶心不但是全球第1個，推出RISC-V DSP的公司，也是第1個推出RISC-V vector controller的公司。

圖二 : 晶心科技的RISC-V應用象限圖

左上角的MCU/MPU市場，以及右上角的應用處理器(AP)市場，則是RISC-V挑戰最大的兩個市場。林志明指出，在MCU/MPU領域，需要跟Arm做很大幅度的競爭，客戶的評估點，從產品的功能、效能以外，可能還多了eco-system，而這是RISC-V相對弱勢的一環。

而在備受矚目的Android應用處理器方面，挑戰更大。林志明解釋，我們特別針對Google的Android系統還有規格上的挑戰，這需要連RISC-V international國際協會都必須一起努力來進行規格上面的增加，例如Hypervisor、Crypto graphics以及RVA22/23 Profile等規格。

「規格制定好，以後需要時間來做產品。所以你真的要針對Android這個市場去推出一個應用處理器，沒有規格，沒有指令集是沒有辦法。」他強調。

這也是為何市面上尚未大量出現RISC-V Android處理器的原因，但隨著規格陸續到位，假以時日，自然就會有產品出來。

林志明也透露，晶心目前已具備滿足Android規格的解決方案，將自2024年年底就會陸續推出。

AI助攻RISC-V向量處理技術獨領風騷

圖三 : RISC-V的陣營發展現況

儘管部分領域仍在追趕，但在當紅的AI應用上，RISC-V展現出獨特優勢，許多的業者其實已經默默地導入相關的技術。林志明指出，許多大廠如NVIDIA、Apple、AMD等，其內部早已開始大量使用RISC-V作為控制器。

林志明也舉晶心為例，說明AI的優勢源於其在DSP和向量處理器的深厚積累。他表示，晶心的AI起源於在DSP跟向量處理器，都是用來處理AI。因為AI需要處理大數據和複雜運算，而RISC-V的向量處理指令集正好能滿足此需求。

「向量處理器可以用來做向量跟向量之間的加減乘除，1個指令就可以處理128 x 128個這麼多的數據，這就是處理大數據的1個方式。」

目前RISC-V的向量處理規格和指令集方面處於超前地位。其RVV（RISC-V Vector）已開發到2048位元，而晶心現在已經開發到1024位元，領先包含Arm和intel。

換句話說，如果今天要開發一個AI晶片方案，其實RISC-V才是現在最好的選擇。加上它的門檻比較低，又允許工程師可以創新，可以加入訂製指令，所以RISC-V在工具上面跟技術上面給客戶更大的支持。

處理器三足鼎立時代 RISC-V挑戰x86與Arm

圖四 : 隨著RISC-V開放架構的崛起，傳統由x86與Arm主導的市場格局正受到挑戰。

進入AI時代後，處理器市場正處於一場新變革。隨著RISC-V開放架構的崛起，傳統由x86與Arm主導的市場格局正受到挑戰。

早期，嵌入式系統市場主要由Arm、Power PC、MIPS和ARC等架構主導。然而，RISC-V的出現，吸引了MIPS、Synopsys、Cadence和Imagination等大廠紛紛轉向RISC-V陣營。顯示RISC-V具有強勁的競爭力，有望與 x86、Arm形成三足鼎立之勢。

然而，RISC-V市場的競爭也日益激烈，尤其是在中國地區。林志明指出，在過去三年多湧現約20家RISC-V CPU公司，未來勢必面臨一波淘汰賽。晶心科技等 RISC-V廠商，如何在激烈的全球競爭中脫穎而出，將是未來發展的關鍵。

在技術應用方面，x86在PC平台的霸主地位仍難以撼動，儘管Arm仍積極進軍PC市場，但效能仍有待提升。至於RISC-V在通用型應用處理器（AP）方面，目前市場仍處於非常早期的階段，但隨著技術規格、產品與相關開發工具的逐步到位，將會快速進入行動處理平台的市場。

儘管挑戰重重，林志明對RISC-V的未來充滿期許。他表示，Arm如果沒有犯重大的錯誤的話，也許將來RISC-V跟Arm是彼此抗衡的1個局面。他預估，Arm的市占率可能會有50%會被分走，而在哪50%裡面，他則看好晶心可以搶居一名的位置。