深夜十一点,写字楼的灯灭了多半。李维坐在空荡荡的会议室里,面前的投影仪还亮着,屏幕上是一张 RISC-V 指令集架构图,密密麻麻的绿色线条像电路板上的河流。
玻璃墙上映着他自己的脸,三十七岁,下巴冒出一层青茬,电脑旁边放着两个空咖啡罐。
PPT 翻到最后一页,上面写着:“智能家居主控芯片:基于 RISC-V 架构,预计开发周期 14 个月,投入 1200 万。”
他盯着那个数字看了很久,然后按灭手机屏幕。手机暗下去之前,屏幕上还留着一条消息,来自公司大老板——“明天董事会之前,如果你没有充分的把握拿下这个方案,那就维持原计划。”
原计划是继续用某国外架构做下一代主控芯片。用了五年的架构,团队熟,工具链熟,编译环境熟。唯一的隐患是授权协议明年到期,续约谈判已经拖了四个月,对方一直没有给出明确的续约条件。
李维是三年前加入这家芯片设计公司的,职位是嵌入式事业部技术总监。他来的时候,公司的主控芯片还在用传统的 CISC 架构,功耗高、面积大、上市速度慢。
他带着团队花了两年时间优化,把功耗压下去 30%,才勉强跟上市场节奏。每次流片,流片费几百万,试产一轮,改一轮,时间长一点,下游客户就跑去问别家方案。
公司不是大厂,撑不起太长的试错周期。这也是为什么他提出 RISC-V 方案时,会听到那么多反对的声音。
“你要换一套新架构,团队要不要重新学?”市场部的老赵在项目会上问。
“要学,但 RISC-V 的指令集比传统 ISA 简单得多。原来那套动辄几百条指令,编译器优化难,硬件设计也复杂。RISC-V 的基础指令集才几十条,模块化设计,能省很多事。”
“那生态呢?软件工具链成熟吗?我们下游用不用得了?”
这个问题李维卡了很久。他不是不知道生态的问题。X86 有几十年的软件积累,ARM 的生态也是拿时间堆出来的,RISC-V 这个后来者,在电脑和手机处理器的生态上确实还撑不起来。
但在物联网、智能穿戴设备这些对功耗和成本更敏感的方向上,RISC-V 的机会是明确的。
他做了很多功课。2022 年,采用 RISC-V 架构的处理器出货量大概 100 亿颗,其中一半以上是国内厂商生产的。平头哥半导体、中科院计算所、赛昉科技、芯来科技,大家都在布局。
谷歌在 RISC-V 峰会上宣布安卓支持 RISC-V 指令集,应用场景正在从低功耗物联网向手机、服务器扩展。国内大厂的动作说明这个方向已经被反复验证过,他不觉得这是赌博,他知道这是弯道超车。
可董事会不这么想。董事会只关心一件事:如果换架构,会不会影响今年下半年的出货?
他拿出的方案是双线并跑。现有产品线继续用旧架构迭代,保障今年营收。新组建一个 15 人的小组,用 RISC-V 做下一代低功耗主控,目标客户是智能锁、传感器、便携医疗设备的外贸厂商。
单颗芯片的 BOM 成本,预估能比现有方案便宜 12% 到 15%。这个数字,意味着同样的性能,价格能压低一截。
“便宜这么多,性能会不会打折扣?”市场部的人追问。
“不会。RISC-V 是精简指令集,架构设计简化之后,单核面积更小,功耗更低。同样的制程下,跑同样的负载反而更省电。用户需要特殊计算的时候,还可以自己扩展指令集,加密、AI 加速、多媒体处理,都能往里面加。”
他说得口干舌燥,会议室里安静了几秒。那几秒里,他看见老赵低头看手机,看见张副总在翻笔记本,看见坐在最角落的实习生小陈眼睛亮了一下,又赶紧低下头。
张副总开口说:“技术上我信你。可你想过没有,万一国外的开发工具突然停更,我们怎么办?”
“这个不用担心。RISC-V 是开放标准,指令集是公开的,工具链也有开源社区在维护。不会因为某家公司不授权、不供应,整个项目就卡死。这也是我选它的原因之一。”
“那客户那边呢?他们认不认?”
“认。我们已经联系了几家做智能家居的终端厂商,他们说只要主控芯片功耗能压低、价格能降下来,用不用 RISC-V 无所谓,他们只看指标。”
“那芯片面积能不能再小一点?”一直没出声的硬件工程师老孙忽然问。
李维回头看他一眼。老孙四十多岁,是公司里资历最老的人之一,平时话不多,但凡是芯片流片出了问题,都是他连夜带人去解决。李维心里清楚,老孙不反对换架构,他只是不放心流程。
“能。RISC-V 的微架构可以按需裁剪,传感器接口就去掉一些用不到的模块,面积自然就下来了。到时候功耗和面积能同时优化。”
“流片失败怎么办?”老孙又问,声调不高,但直直地逼过来。
这个问题问到了要害。流片不是写代码,错了改一行就行。一次流片几百万,周期几个月,万一架构不熟、时序没过,钱打水漂,出货排期也要往后拖。
“我准备先用 FPGA 仿真验证三轮,跑完系统级测试再定案。软件工具链我已经在实验室里搭建起来了,编译和调试都没问题,剩下的就是时序收敛和功耗优化。”
他说到一半停顿了一下,语气稍微放慢,“我已经让团队把实验脚本整理出来了,分给硬件组的证据,今晚会发到每个人邮箱。”
会议室又安静下来。李维能看到玻璃窗上映着的自己的脸,表情比进来的时候平静了一些。他心里想的其实是另一件事。进公司的第三年,他带过一个项目,用老架构做车规级芯片,做到一半,对方突然说给了授权,买断期限不确定,要重新谈。
项目卡了两个月,最终流产。那些等待的日子里,他每天都在想要是有一套不用看人脸色的架构,该多好。
所以他今天坐在这里,推这个方案,不光是因为技术上有优势。他心里有个很清楚的念头:现在受制于人的地方,太多太多了。
授权、供应、工具链、更新周期,每一样都像绳子,拴在脖子上一环一环收紧。RISC-V 至少把这些绳子解开了几条。
会议结束时,张副总没有当场拍板。他站起来,合上笔记本,说:“你把这些数据整理成正式的报告,明天上午董事会之前发我。”
李维点头,回到工位上,打开电脑,开始重新整理 PPT。屏幕的光照在他脸上,键盘声在空旷的办公室里显得格外清楚。他看了一眼手机,十一点四十分。
他给团队群里发了一条消息:“今晚辛苦大家,明早之前最新版测试数据发我。明天董事会,我们要把方案讲清楚。”
几秒后,群里陆续跳出回复,有工程师发了一个点头的表情,还有人发了一句:“李哥,相信我们,这架构能成。”
他盯着那句话看了几秒,没回,继续改 PPT。
第二天上午,董事会准时开始。会议室里坐了一圈人,投影仪亮着,屏幕上是最后一版方案。李维把耗时的对比表格、FTP 仿真数据、客户端意向汇总一页页放完,然后停下来,等提问。
沉默了几秒钟。董事长翻完手里的纸质材料,抬起头,问了一句:“你确定,这个架构不会被卡脖子?”
“确定。”李维说,“这是开放标准,不存在授权风险。只要我们自己把芯片做出来,就不会因为别人的专利授权和供应问题停工。”
会后一周,方案通过了预算审批。十五人的研发小组组建完毕,李维在立项签字栏签下自己的名字。签完最后一个字,他靠在椅子上,长长地舒了一口气。
窗外是深圳的夏天,白花花的太阳照在楼群上,底下是一条条排着队的车流。他打开邮箱,给对方架构厂商的官方客服发了一封邮件:“关于 M 系列架构的续约事宜,我们决定暂不续签,后续将以内部架构方案为主。感谢贵司多年来的合作支持。”
发送键按下去的时候,他停了一秒,然后合上电脑。
后来的事情,是他和团队一起扛过来的。第三个月,FPGA 仿真验证通过。第七个月,第一轮流片回片,测试结果比预期功耗还低了 15%。
第十个月,智能锁主控芯片正式送样,客户反馈良好。年底的时候,公司发布了第一款基于 RISC-V 架构的物联网核心板,样品发布当天,展台上的名片被拿走了一摞。
有人问他,这条路走得顺不顺。他说不太顺,但也说不上特别难。最难的是最开始那会儿,产品还没影子,团队刚组建,每天都有人问“这架构行不行”。
他那时候也说不出一句绝对的“行”,他只能说,方向是对的,剩下的,一步一步走。
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