Neue Produkteinführungen chinesischer IC-Designfirmen (Integrated Circuit) haben erneut Aufmerksamkeit auf die Bemühungen gelenkt, US-Halbleitersanktionen durch die Verwendung der Open-Source-RISC-V-Architektur zu umgehen.
RISC-V, ausgesprochen „Risiko-fünf“, ist eine offene Standard-Befehlssatzarchitektur (ISA), die auf den Entwurfsprinzipien für Computer mit reduziertem Befehlssatz basiert. Es wurde 2010 an der University of California, Berkeley, konzipiert und ist eine kostenlose, nicht proprietäre Plattform für die Entwicklung von IC-Prozessoren. Frühere RISC-Generationen, die ebenfalls in Berkeley entwickelt wurden, waren nicht Open Source.
Die gemeinsamen Bemühungen von Regierung, Wissenschaft und Privatunternehmen, darunter die Hightech-Führer Alibaba und Tencent, schaffen eine breite Palette einheimischer Prozessoren, die außerhalb der Reichweite amerikanischer Exportbeschränkungen und anderer politisch motivierter Eingriffe liegen.
Von der Unterhaltungselektronik bis zur künstlichen Intelligenz entwickeln sie mit Unterstützung der weltweiten Open-Source-RISC-V-Community ein unabhängiges chinesisches Halbleitergeräte-Ökosystem.
Proprietäre Befehlssatzarchitekturen von Intel, AMD und anderen amerikanischen Unternehmen unterliegen der direkten Kontrolle der US-Regierung. Die von Arm, der äußerst erfolgreichen britischen RISC-Designfirma im Besitz der japanischen Softbank, werden von den Chinesen aufgrund des potenziellen US-Einflusses auf ihren Besitzer als hohes Risiko angesehen.
Die RISC-V Foundation wurde 2015 in Delaware gegründet, um die Open-Source-Technologie zu unterstützen und zu verwalten, mit dem Institute of Computing Technologies der Chinese Academy of Sciences als einem der Gründer. Weitere Gründungsmitglieder sind Google, Qualcomm, Western Digital, Hitachi und Samsung. Später traten Huawei und Alibaba der Organisation bei.
Im Jahr 2020 wurde die Stiftung in der Schweiz als RISC-V International Association gegründet und zog aus den Vereinigten Staaten aus, um mögliche Störungen durch die Anti-China-Handelspolitik des damaligen Präsidenten Donald Trump zu vermeiden. China hatte Glück, dass Trump, obwohl er Huawei und ZTE schwere Strafen auferlegte, RISC-V nicht ins Visier nahm und dass RISC-V in die Schweiz zog, bevor die gründlichere und anspruchsvollere Joe Biden-Regierung die Macht übernahm.
RISC-V beansprucht jetzt mehr als 3.100 Mitglieder in etwa 70 Ländern. Sein Leitbild lautet: „RISC-V kombiniert einen modularen technischen Ansatz mit einer offenen, gebührenfreien ISA – was bedeutet, dass jeder überall von dem von RISC-V beigetragenen und produzierten geistigen Eigentum profitieren kann. Als gemeinnützige Organisation ist RISC-V hat kein kommerzielles Interesse an Produkten oder Dienstleistungen. Als offener Standard kann jeder RISC-V als Baustein in seinen offenen oder proprietären Lösungen und Dienstleistungen nutzen."
Beamte in Shanghai führten 2018 finanzielle Anreize für die RISC-V-Entwicklung ein. Im selben Jahr wurde ebenfalls in Shanghai der chinesische RISC-V-Spezialist StarFive mit Unterstützung des Technologieführers SiFive mit Hauptsitz in Santa Clara gegründet. Unterstützt von Intel Capital und Qualcomm Ventures fördert SiFive RISC-V weltweit.
Die RISC-V-Zentraleinheiten (CPUs) von StarFive wurden entwickelt, um mit Arm in Computer-, Rechenzentrums-, Telekommunikations-, Automobil- und Industrieanwendungen zu konkurrieren. Sie werden unter Verwendung von 12-nm-Prozesstechnologie hergestellt, zielen auf Märkte mit hohem Volumen und liegen innerhalb der Produktionskapazitäten chinesischer Gießereien, falls die Amerikaner beschließen sollten, den Zugang des Unternehmens zu TSMC zu sperren.
StarFive entwickelt auch maßgeschneiderte RISC-V-System-on-Chip-Infrastrukturlösungen wie ein städtisches Gaspipelinesystem, das intelligente Zähler, Datenübertragung, Systemmanagement sowie Daten- und Netzwerksicherheit umfasst. Laut Management "hat StarFive ein industrielles Internet-Sicherheitsprodukt mit völlig unabhängigen geistigen Eigentumsrechten entwickelt."
Zu den anderen Produkten von StarFive gehört eine Bild- und Videoverarbeitungsplattform für die Sicherheit zu Hause, im öffentlichen Raum und in der Industrie.
Im August dieses Jahres kündigte T-Head, die IC-Designabteilung von Alibaba, die Wujian 600-Entwicklungsplattform für das Design von System-on-Chip-Geräten für eingebettete Anwendungen in Videokonferenzen, medizinischer Bildgebung, Heimrobotern und anderen Produkten an .
Laut Calista Redmond, Geschäftsführerin von RISC-V International, „ermöglicht die Wujian 600-Entwicklungsplattform leistungsstarke Edge-SoCs mit erhöhter Frequenz und mehr Speicherplatz für robustes Edge-AI-Computing. Das Entwickler-Ökosystem unterstützt Xuantie [die CPU, die in einem fortschrittlichen Wujian-SoC verwendet wird ] auf Linux und Android stärkt das RISC-V-Software-Ökosystem weiter."
Nuclei System Technology, ebenfalls mit Hauptsitz in Shanghai, wurde 2018 von Bob Hu, dem Designer des ersten Open-Source-RISC-V-Kerns in China und einem aktiven Förderer der RISC-V-Technologie, gegründet. Zu den Produkten des Unternehmens gehören Prozessor-IP für Mikrocontroller, Edge-Computing, Sicherheit, Speicher, virtuelle Realität, Rechenzentren, Telekommunikation und stromsparende Internet-of-Things-Anwendungen.
Zu seinen Partnern zählt Nuclei die RISC-V Foundation (RISC-V International), die China RISC-V Alliance, die China RISC-V Industry Alliance (RISC-V-Startups aus Shanghai und IC-Design-Dienstleister VeriSilicon Holdings), die Shanghai IC Industry Association (SICA), vier Universitäten, Xiaomi, Tencent und zahlreiche weitere chinesische Unternehmen.
Zu diesen Unternehmen gehören Geoforce Chip, ein Entwickler von Energieverwaltungs-, Audio- und Kommunikationsgeräten; TIH Microelectronics, das auf kryptografische und Netzwerksicherheitschips spezialisiert ist; Taolink Technologies, das sich auf drahtlose IoT-Technologie konzentriert; und ChipIntelli, das Spracherkennungs- und Datenverarbeitungssoftware und Chipdesigns anbietet.
Die RISC-V-Technologie wird in China immer beliebter. Ein RISC-V Shanghai Day im Jahr 2018 zog weniger als 1,000 Teilnehmer an. Der erste RISC-V Summit China, der 2021 von der ShanghaiTech University und dem Institute of Software der Chinese Academy of Sciences veranstaltet wurde, zog mehr als 30.000 Teilnehmer an, die meisten davon aufgrund von Covid online. Die zweite, die im August dieses Jahres stattfand, zog Berichten zufolge mehr als dreimal so viele an.
Der RISC-V Summit China 2022 umfasste Grundsatzreden von Mark Himelstein, dem CTO von RISC-V International, und Yungang Bao, dem Leiter des XiangShan-Hochleistungs-RISC-V-Prozessorentwicklungsteams am Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Wissenschaften und mehr als 80 Tutorials und technische Präsentationen. Zu den Sponsoren gehörten Alibabas T-Head, Nuclei System Technology, Qinheng Microelecronics und Andes Technology aus Taiwan.
Im vergangenen April gab das Institute of Computing Technology bekannt, dass das neue Beijing Open Source Chip Research Institute mit Projekten auf Basis des XiangShan-Prozessors den Betrieb aufgenommen hat. XiangShan ist eine gemeinsame Einrichtung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften; das Pengcheng-Labor in Peking, das sich der telekommunikations- und internetbezogenen F&E widmet; Vcore, ein Designer von RISC-V-Prozessoren; und private Unternehmen wie Alibaba und Tencent.
In den letzten Jahren hat es eine Explosion von RISC-V-bezogenen Aktivitäten gegeben, die sich wahrscheinlich in absehbarer Zukunft fortsetzen wird. Kurz gesagt, die US-Sanktionen bewirken, was sie verhindern sollten – die Entwicklung eines unabhängigen chinesischen IC-Produktportfolios, das sowohl Chinas Abhängigkeit von importierter Technologie verringern als auch seine heimische und exportierende Industrie unterstützen wird.
Dies wurde mit Unterstützung der weltweiten Open-Source-RISC-V-Community erreicht. Wie auf der Website von RISC-V International vermerkt, „nimmt RISC-V keine politische Position im Namen irgendeiner Region ein. Wir sind stolz darauf, dass Organisationen aus der ganzen Welt in dieser neuen Ära der Prozessorinnovation zusammenarbeiten.“
