中國運用開源架構研發自主晶片之分析
2019.12.06
瀏覽數
146
壹、新聞重點
根據《路透社》(Reuters)2019年11月25日的報導,原本位於美國的「開源精簡指令集基金會」(RISC-V Foundation,以下稱「RISC-V基金會」,「開源精簡指令集」為Reduced Instruction Set Computer-V, 即RISC-V),由於董事會成員擔憂開源技術晶片之研究恐遭受美中貿易戰種種限制之地緣政治因素干擾,認為若基金會不是設置在美國,開源晶片研究應該會比較自在。爰此,該基金會董事會無異議通過決議,將基金會遷往瑞士,以確保美國之外的各國大學、企業與政府得以持續發展開源技術。RISC-V為2010年以後崛起之新興晶片開發技術架構,源自美國加州大學柏克萊分校研究計畫,該研究計畫並曾接受美國國防部「國防先進研究計畫署」(Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA)之資助。[1] 鑒於在美中貿易戰與科技戰下,中國刻正全力投入利用與開發RISC-V晶片,藉以避開歐美各國技術專利與標準框架侷限,故實有必要探究上述議題背後之安全意涵。
貳、安全意涵
一、中國藉投入RISC-V以擺脫歐美日科技圍堵與箝制
開發晶片所用之「指令集架構」(instruction set architecture, ISA)技術,通常會綁特定規格與專利,最大宗的ISA當屬「英特爾」(Intel)用於個人電腦晶片的x-86架構,以及普遍用於智慧裝置晶片之「安謀」(Acron RISC Machine, ARM)架構。RISC-V則是繼x-86與ARM之後崛起的晶片指令集架構,其特色在於精簡、開源及彈性,並具低功耗與高效能,故不僅逐漸追上前兩者,也讓其他晶片指令集架構的接受度,都遠不如RISC-V。[2]
RISC-V可自由免費運用設計中央處理器、開發擴展指令集、自主選擇是否公開發行、銷售,亦或完全封閉使用,除得以避開既有標準規格的束縛,其開放自主特性,契合中國開發自主可控晶片所需。中國於2018年遭遇美國制裁禁售「中興」案之後,便相繼成立「中國RISC-V產業聯盟」與「中國開放指令生態系統聯盟」(開放指令生態系統是中國對RISC-V之稱法),上海市政府發布支援RISC-V相關政策,而「中天微」及「華米」也在2018年9月相繼發布運用RISC-V 的晶片。[3]
RISC-V備受質疑的,便是其生態系統能否確立。在「RISC-V基金會」積極推廣下,該基金會現於全球之企業或機構會員超過325家,包括美國「高通」(Qualcomm)、荷蘭「恩智浦」(NXP Semiconductors)、輝達(NVIDIA)等晶片商,而中國的「阿里巴巴」集團與「華為」也在其中。[4] 為因應中國RISC-V熱潮,並加速RISC-V生態系統在中國的發展,「RISC-V基金會」於2018年浙江烏鎮「世界網際網路大會」中,宣布成立「中國顧問委員會」,任命半導體界資深專家方之熙博士擔任該會主席,成為「RISC-V基金會」與中國政府之間的橋樑。
二、「RISC-V基金會」藉出走表達對美國出口/投資管制之反彈
當初美國加州大學柏克萊分校開發RISC-V的精髓,在於採取開源模式對全球開放,希望成為所有運算設備均可採用的ISA。成立於2015年的「RISC-V基金會」秉此精神,其使命就是要「規範、保護和推廣自由和開放的RISC-V指令集架構,推動RISC-V硬體和軟體生態系統的發展,以賦能所有的運算設備」。[5]
在美中貿易戰方酣之際,「RISC-V基金會」在中國仍蓬勃發展與積極推廣。如今為避免美中貿易戰衍生的技術投資與出口限制,「RISC-V基金會」選擇自美國出走。「RISC-V基金會」聲稱,搬離美國是為確保美國之外的各國大學、企業與政府得以持續發展開源技術。這應是考量自2018年以來,美國國會、司法部、商務部及聯邦調查局大張旗鼓調查中國「千人計畫」,並聲稱中國藉規避投資審查並滲透校園與研究機構,透過中國留美學生、訪問學人以及博士後研究員,以人員情報傳遞規避技術出口管制,竊取美國政府資助科技研究計畫成果。對照「RISC-V基金會」的精神,該基金會應是藉出走之大動作,表達對美國加強技術出口管制與研究審查的反彈。
參、趨勢研判
一、美國科技反情報作為將擴大牽動科技新創投資之全球布局
美中科技戰影響層面,不僅止於科技產品與服務之生產鏈重置。美國積極擴大對中國科技竊密疑慮之反情報作為,對於科技研發與投資科技新創的全球布局,衝擊效應也逐漸浮現。科技研發與新創投資業者或研界,若因堅持開放精神而不願排除特定國家,或因不願受限而企盼能持續接受特定國家資源挹注,未來勢必都會因為美國帶頭高築的科技壁壘,尤其是境內的科技反情報作為,而進一步擴大牽動其全球布局。至於科技冷戰態勢是否因此加速成形,或反而因為開放力量的反彈,導致科技冷戰對峙陣線模糊不清,則仍待進一步觀察。
二、RISC-V能否存活仍待持續觀察
若僅因中國全力投注RISC-V,便據此推論美國將因此產生疑懼而排斥使用,進而導致RISC-V可能因此發展受限,則不免低估其開放與彈性的特質。另一方面,RISC-V未來能否成就晶片生態系統三足鼎立之勢,仍是未定之數;中國若將所有發展自主晶片的希望都押注在RISC-V的前景上,則不免太過冒險。ARM陣營不斷質疑RISC-V的開放性擴展,等同於進一步加速RISC-V的異質化,如此下去能否營造出足以支撐RISC-V永續發展的生態系統,不免引人疑慮。此外,外界對於RISC-V基於維持開放性擴展,迄今沒有統一的安全指令,一直有所詬病。未來RISC-V能否存活,則端視各地開發者與使用者自主能否於研發設計晶片時即內建自身安全指令,而這仍待持續關注與觀察。
[1]Stephen Nellis and Alexandra Alper, “U.S.-based chip-tech group moving to Switzerland over trade curb fears,” Reuters, November 29, 2019, https://tinyurl.com/whbqqnf.
[2]顧正書,〈深度剖析RISC-V處理器熱潮〉,EDN Taiwan,2018年12月11日,https://www.edntaiwan.com/news/article/20181211NT31-analysis-the-wave-of-RISC-V-processor。
[3]黃燁鋒,〈首款通用MCU問世 RISC-V開發生態系已完備?〉,《EE Times Taiwan電子工程專輯網》,2019年8月27日,https://tinyurl.com/vnas7qp;雷鋒網,〈RISC-V讓ARM緊張的原因為什麼是彈性?〉,《科技新報》,2019年6月4日,https://tinyurl.com/tz63tfz。
[4]Atkinson,〈中國欲藉RISC-V取代ARM架構,恩智浦:目前還有很長路要走〉,《科技新報》,2019年5月31日,https://technews.tw/2019/05/31/riskv-to-replace-arm。
[5]雷鋒網,〈RISC-V讓ARM緊張的原因為什麼是彈性?〉。