1、科技先锋系列科技先锋系列报告报告125 RISC-V：精简：精简指令集芯片指令集芯片构架破构架破局者局者 许英许英博博 首席首席科技产业分析师科技产业分析师 陈俊陈俊云云 前瞻研究高级前瞻研究高级分析分析师师 中中信证券研究部信证券研究部 前瞻前瞻研究研究 2020年年8月月25日日 资料来源：SiFive官网 1 1 RISC发明者是美国加州大学伯克利分校教师发明者是美国加州大学伯克利分校教师David Patterson，RISC-V也是也是David Patterson指导的指导的项目项目 RISC & RISC-V 资料来源：CSDN、腾讯科技，中信证券研究部 推出RISC-I推出RI

2、SC-III 1981年 1983年 1984 推出RISC-IV 1988年 推出推出RISC-V 2010 2015.7 RISC-V技术创始人技术创始人 成立了成立了SiFive公司公司 推出RISC-II 全球全球RISC-V 基金会成立基金会成立 2015.9 中国中国RISC-V 产业联盟成立产业联盟成立 2018.2 SiFive推出了全球首 款RISC-V芯片HiFive 2018.10 oPpMqNrMmOmNqMqNxPwPmP7N8QaQtRrRtRoOiNnNwOlOoMsM6MqQuMxNtOsNuOrRnM 2 2 为什么开发为什么开发RISC-V架构架构？ 资料来

3、源：CSDN 开发开发RISC-V技术的三位研发人员技术的三位研发人员 常见的CPU架构不能满足开源、可拓展、性价比的需求： X86不能开源、不能拓展更改。 ARM需要高昂的授权费。 基于此，三位研发人员在2010年5月开始研发“新的、开源的指令集RSIC-V”。 RISC-V的开源化使得开发人员能够从互联网上轻易得到代码，降低了开发难度，缩短了研发周期，在 很大程度上能够降低硬件的开发成本。 3 3 RISC-V架构架构的优势的优势 资料来源：Deepin，中信证券研究部 与与X86和和ARM架构相比，架构相比，RISC-V架构具有体积小、支持模块化、指令数目少、全面开源等特点架构具有体积小

4、、支持模块化、指令数目少、全面开源等特点 支持支持模块化模块化：RISC-V将不同的部分以模块化的方式组织在一起，并试图通过一套统一的架构来满足各 种不同的应用场景，这种模块化是x86与ARM架构所不具备的。 指令指令数目少数目少：受益于短小精悍的架构以及模块化的特性，RISC-V架构的指令数目非常的简洁。基本的 RISC-V指令数目仅有40多条，加上其他的模块化扩展指令也总共只有几十条指令。 全面全面开源开源，且具有全套开源免费的编译器且具有全套开源免费的编译器、开发工具和软件开发环境开发工具和软件开发环境（IDE）。其开源的特性允许任何 用户自由修改、扩展，从而能满足量身定制的需求，大大降

5、低指令集修改的门槛。 特性特性X86或或ARM架构架构RISC-V架构架构 架构篇幅大小一般在数千页一般小于三百页 是否支持模块化不支持支持 是否具有可拓展性不支持支持 指令数目的多少指令数目多，且不同的架构分支彼此不兼容 一套指令集支持所有架构。基本指令集仅40余条，加 上其它常用模块子集的指令，总指令数目也仅十几条 是否开源否是 易实现性荣建实现的复杂度高硬件设计与编译器实现非常简单 4 4 RISC-V架构出现或将导致架构出现或将导致CPU呈现三足鼎立形式呈现三足鼎立形式 过去过去CPU的架构的架构一直是一直是x86与与ARM的的天下天下。2010年年RISC-V诞生后诞生后，鉴于其兼顾

6、了传输鉴于其兼顾了传输 速度速度&传输量的优势传输量的优势，使得使得CPU架构架构或将或将呈现呈现出三足鼎立的趋势：出三足鼎立的趋势： X86：传统PC市场的主流，善于处理大数据，IP掌握在英特尔和AMD手中 。 ARM：移动（手机）市场，处理快数据为主，目前也使用在便携笔记本中，IP大部分 掌握在ARM公司。 RISC-V：同时兼顾数据传输速度与传输量，使其更适合多样性数据种类与连接的应用 场景。 资料来源：CSDN 三三种不同架构适用的应用场景：种不同架构适用的应用场景：RISC-V更适合多样数据种类与连接更适合多样数据种类与连接 5 5 SiFive：基于：基于RISC-V架构的芯片市场

7、领导者架构的芯片市场领导者 资料来源：CSDN SiFive发展历史及推出的产品发展历史及推出的产品 为进一步推动为进一步推动RISC-V商业化落地商业化落地，三位创始人于三位创始人于2015年年7月成立月成立SiFive公司公司： 公司主营业务公司主营业务：SiFive提供基于RISC-V指令集架构的商业化处理器IP、开发工具和芯片解决方案。 公司的落地产品公司的落地产品：截至2019年底，SiFive公司共提供了2块HiFive开发板（分别于2016年11月和 2017年10月）给全世界的开发者用户，在很大程度上推动了RISC-V生态的建设。 6 6 SiFive：基于：基于RISC-V架

8、构的芯片市场领导者架构的芯片市场领导者 资料来源：CSDN SiFive提供的提供的RISC-V产品及应用场景：产品及应用场景： 同时同时，SiFive提供的产品包括提供的产品包括E/S/U核三种核三种，主要用于：边缘计算主要用于：边缘计算、AI、 AR/VR、物物联网联网、存储存储、数数 据中心和网络基带中据中心和网络基带中； E核（低端）：32位嵌入式内核，用于边缘计算，AI和物联网方向，对标ARM Cortex-M系列； S核（中端）：64位嵌入式内核，用于存储、AR/VR、机器，对标ARM Cortex-R系列； U核（高端）：64位应用处理器，用于数据中心、网络基带等方向，对标ARM

9、 Cortex-A系列； 7 7 资料来源：Si-Five 为推动为推动RISCRISC- -V V生态建设，公司于生态建设，公司于20152015年发起成立年发起成立RISCRISC- -V V基金会。截至基金会。截至20192019初初，已有超过，已有超过230230个成员个成员 SiFive：基于：基于RISC-V架构的芯片市场领导者架构的芯片市场领导者 8 8 资料来源：MarketsandMarkets（含预测），中信证券研究部 全球边缘计算市场规模及增速：全球边缘计算市场规模及增速：5 5年年CAGRCAGR为为26.5%26.5% 资料来源：IDC（含预测），中信证券研究部 全球

10、全球AR/VRAR/VR头显发货量及增速头显发货量及增速：4 4年年CAGRCAGR为为67.5%67.5% 资料来源：寒武纪招股说明书（含预测），中信证券研究部 全球全球AIAI市场市场规模及增速规模及增速：6 6年年CAGRCAGR为为46.1%46.1% 资料来源：艾瑞咨询（含预测），中信证券研究部 全球及中国物联网硬件出货量（亿台）全球及中国物联网硬件出货量（亿台） RISC-V下游应用保持高速增长（一）下游应用保持高速增长（一） -40% -20% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 20017

11、2018 2019E 2020E 2021E 2022E 2023E AR头显发货量（百万台）AR头显发货量（百万台）总增速 7 1013 18 24 30 39 45 23% 26% 27% 28% 30%30% 31% 29% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 20018E2019E2020E2021E2022E 中国全球其他地区中国占比（%） 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 20192020E2021E2022E2023E2024E 全球边缘计算

12、市场规模（亿美元） 0 100 200 300 400 500 600 700 800 201820192020E2021E2022E2023E2024E2025E 全球AI市场规模（亿美元） 9 9 0 500 1000 1500 2000 2500 20192020E2021E2022E2023E2024E2025E 全球存储芯片市场规模（亿美元） 资料来源：前瞻产业研究院（含预测），中信证券研究部 全球存储芯片市场规模及增速：全球存储芯片市场规模及增速：6年年CAGR为为15.5% RISC-V下游应用保持高速增长下游应用保持高速增长（二）（二） 0 50 100 150 200 250

13、 300 350 400 450 20192020E2021E2022E2023E2024E2025E 全球数据中心网络市场规模（亿美元） 资料来源：Million Insights（含预测），中信证券研究部。 全球数据中心网络市场规模（全球数据中心网络市场规模（亿美元亿美元）：）：6年年CAGR为为11% 1010 资料来源：Semico Research（含预测），中信证券研究部 全球全球RISC-V芯片出货量：预计将由芯片出货量：预计将由2018年的年的1.2亿颗增长至亿颗增长至2025年的年的624亿颗，亿颗，7年年CAGR为为146% 下游增速增长，带动下游增速增长，带动RISC-V

14、芯片出货量及市场规模增长芯片出货量及市场规模增长 资料来源：Tractica（含预测），中信证券研究部 全球全球RISC-V芯片市场规模：芯片市场规模：预计将由预计将由2018年年的的0.5亿美元增长亿美元增长至至2025年年的的11.0亿美元，亿美元，7年年CAGR为为55% 1.2 2.8 6.9 17.1 41.9 103.0 253.0 624.0 0.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 20182019E2020E2021E2022E2023E2024E2025E RISC-V芯片出货量（亿颗） 0.5 0.8 1.2 1.9 3.

15、0 4.6 7.1 11.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 20182019E2020E2021E2022E2023E2024E2025E 全球RISC-V芯片市场规模（亿美元） 1111 全球全球RISC-V主要布局者，产品覆盖硬件、软件、开发平台、开发环境等领域主要布局者，产品覆盖硬件、软件、开发平台、开发环境等领域 全球全球RISC-V主要布局者主要布局者 资料来源：中科院微电子所官网、搜狐科技，中信证券研究部 公司公司成立时间成立时间国家国家布局内容及形式布局内容及形式 西部数据1970美国公司于2017年开始研发RISC-V技术，主要将其应用在闪存控制、

16、固态存储等领域 Microchip1989美国2018年推出基于RISC-V指令集架构的PolarFire SoC，主要用于闪存引导处理器领域 CEVA2002美国2018年推出与RISC-V子系统集成的蓝牙和Wi-Fi IP解决方案的平台RivieraWaves Esperanto2014美国 基于RISC-V架构，开发多个RISC-V芯片并行计算的平台，以应用在AI领域。目前，公司已 研发出第一款ET-Maxion内核；正在研发第二款4000多个7nm RISC-V芯片并行的计算平台 GreenWaves2014法国 2016年，推出了采用RISC-V架构的GAP8，主要利用人工智能实现电

17、池供电的管理。同时， 现阶段公司也在不断研发用于AIoT领域的RISC-V芯片，拟将成本控制在15美元以下 SiFive2015美国RISC-V技术研发者所创立的公司，同时也是RISC-V基金会的成立者 InCore2018印度现阶段正在开发两款基于RISC-V的芯片，主要用于物联网及边缘计算领域 AntmicroNA瑞典 基于RISC-V架构，推出模拟物理硬件系统Renode。硬件系统主要包括：处理器，外围设备， 传感器，外部环境以及有线和无线连接。 ImperasNA英国 2018年11月，公司发布了基于RISC-V指令集的仿真器riscv OVP sim可用于实现对单核 RISC-V C

18、PU进行建模和仿真 1212 布局形式布局形式布局的内容及合作方式布局的内容及合作方式 政策助力 2018年7月，上海市经济信息委最近发布了上海市经济信息化委关于开展2018年度第二批上海市软件和集成电路产业 发展专项资金（集成电路和电子信息制造领域）项目申报工作的通知，开始将从事RISC-V相关设计和开发的公司作 为扶持对象，这也是国内第一个和 RISC-V 相关的扶持政策。 产学研结合 2019年6月，伯克利和清华两所大学也在深圳建立了IOS实验室，以布局risc-v软件生态。 2020年1月，我国在武汉成立首个RISC-V产学研基地，积极推进开源芯片的落地。 积极推进RISC-V 技术的

19、发展 中国科学院计算研究所、华为、阿里巴巴集团在内的20多家国内企业和机构加入了RISC-V基金会 2018年9月，中国成立RISC-V产业联盟”(CRVIC) 组织，共同推进RISC技术的发展 截至2019年底，中国已有300多家企业在关注或开发risc-v指令集 中国积极布局中国积极布局RISC-V 资料来源：腾讯科技、Qeefocus，中信证券研究部 我国从多个领域积极布局或加速推进我国从多个领域积极布局或加速推进RISC-V技术的研发或产品落地技术的研发或产品落地 中国从多个领域积极布局中国从多个领域积极布局RISC-V技术：技术： 上海市颁发政策，扶持RISC-V技术的发展。 成立产

20、学研基地，布局RISC-V软件生态、推进开源芯片的落地。 截至2019年底，中国已有300多家企业在关注或开发risc-v指令集。 1313 中国目前已推出多款中国目前已推出多款RISC-V芯片芯片 2019年4月发布32位RISC-V内核推出的通用嵌入式MCU处理器 璇玑CLE系列MCU，用于白色家电领域。 2019年3月，推出32位A25MP和64位AX25MP RISC-V芯片，以期 实现人工智能和高级驾驶辅助系统（ADAS）等高级应用。 2019年7月，平头哥半导体公司RISC-V架构的AI芯片玄铁910， 5G、自动驾驶等AIoT领域 晶晶 心心 科科 技技 资料来源：Logo及芯片

21、发布时间和产品均来源于各公司网站，中信证券研究部 2020年1月推出基于RISC-V的64位可编程芯片Pygmy，主要用 于IoT、传感器融合和AI加速领域 睿睿 思思 芯芯 科科 2019年8月，与初创公司芯来科技共同合作推出基于RISC-V内核的 通用型MCU芯片GD32VF103，用于AIoT和5G领域 兆兆 易易 创创 新新 2018年9月17日，发布RISC-V芯片黄山1号，用于智能穿戴领域 华华 米米 科科 技技 核核 芯芯 互互 联联 平平 头头 哥哥 进入进入2019年以来，中国多家公司推出基于年以来，中国多家公司推出基于RISC-V芯片芯片 感谢您的信任与支持！感谢您的信任与

22、支持！ THANKYOU 许英博许英博 （首席科技产业分析师首席科技产业分析师） 执业证书编号：S41 陈俊云陈俊云（前瞻研究高级分析师前瞻研究高级分析师） 执业证书编号： S01 分析师声明分析师声明 主要负责撰写本研究报告全部或部分内容的分析师在此声明：（i）本研究报告所表述的任何观点均精准地反映了上述每位分析师个人对标的证券和发行人的看法；（ii）该分析师所得报酬的任何组成部分无论是在过去、现在及将来均不会直接或间接地 与研究报告所表述的具体建议或观点相联系。 评级说明评级说明 其他声明其他声明 本研究报告由中信证券股份有限公司或其附属机构制作

23、。中信证券股份有限公司及其全球的附属机构、分支机构及联营机构（仅就本研究报告免责条款而言，不含CLSA group of companies），统称为“中信证券”。 法律主体声明法律主体声明 本研究报告在中华人民共和国（香港、澳门、台湾除外）由中信证券股份有限公司（受中国证券监督管理委员会监管，经营证券业务许可证编号：Z20374000）分发。本研究报告由下列机构代表中信证券在相应地区分发：在中国香港由CLSA Limited分 发；在中国台湾由CL Securities Taiwan Co., Ltd.分发；在澳大利亚由CLSA Australia Pty Ltd.（金融服务牌照编号：350

24、159）分发；在美国由CLSA group of companies（CLSA Americas, LLC（下称“CLSA Americas”）除外）分发；在新加坡由 CLSA Singapore Pte Ltd.（公司注册编号：198703750W）分发；在欧盟与英国由CLSA Europe BV或 CLSA （UK）分发；在印度由CLSA India Private Limited分发（地址：孟买（400021）Nariman Point的Dalamal House 8层；电话号码：+91-22- 66505050；传真号码：+91-22-22840271；公司识别号：U67120MH19

25、94PLC083118；印度证券交易委员会注册编号：作为证券经纪商的INZ000001735，作为商人银行的INM000010619，作为研究分析商的INH000001113）；在印度尼西亚由PT CLSA Sekuritas Indonesia分发；在日本由CLSA Securities Japan Co., Ltd.分发；在韩国由CLSA Securities Korea Ltd.分发；在马来西亚由CLSA Securities Malaysia Sdn Bhd分发；在菲律宾由CLSA Philippines Inc.（菲律宾证券交易所及证券投资者 保护基金会员）分发；在泰国由CLSA S

26、ecurities (Thailand) Limited分发。 针对不同司法管辖区的声明针对不同司法管辖区的声明 中国：中国：根据中国证券监督管理委员会核发的经营证券业务许可，中信证券股份有限公司的经营范围包括证券投资咨询业务。 美国：美国：本研究报告由中信证券制作。本研究报告在美国由CLSA group of companies（CLSA Americas除外）仅向符合美国1934年证券交易法下15a-6规则定义且CLSA Americas提供服务的“主要美国机构投资者”分发。对身在美国的任何人士发 送本研究报告将不被视为对本报告中所评论的证券进行交易的建议或对本报告中所载任何观点的背书。任

27、何从中信证券与CLSA group of companies获得本研究报告的接收者如果希望在美国交易本报告中提及的任何证券应当联系CLSA Americas。 新加坡：新加坡：本研究报告在新加坡由CLSA Singapore Pte Ltd.（资本市场经营许可持有人及受豁免的财务顾问），仅向新加坡证券及期货法s.4A（1）定义下的“机构投资者、认可投资者及专业投资者”分发。根据新加坡财务顾问法下财务顾问 （修正）规例（2005）中关于机构投资者、认可投资者、专业投资者及海外投资者的第33、34及35 条的规定，财务顾问法第25、27及36条不适用于CLSA Singapore Pte Ltd.

28、。如对本报告存有疑问，还请联系CLSA Singapore Pte Ltd.（电话： +65 6416 7888）。MCI (P) 086/12/2019。 加拿大：加拿大：本研究报告由中信证券制作。对身在加拿大的任何人士发送本研究报告将不被视为对本报告中所评论的证券进行交易的建议或对本报告中所载任何观点的背书。 欧盟与英国：欧盟与英国：本研究报告在欧盟与英国归属于营销文件，其不是按照旨在提升研究报告独立性的法律要件而撰写，亦不受任何禁止在投资研究报告发布前进行交易的限制。本研究报告在欧盟与英国由CLSA （UK）或CLSA Europe BV发布。CLSA （UK） 由（英国）金融行为管理局

29、授权并接受其管理，CLSA Europe BV 由荷兰金融市场管理局授权并接受其管理，本研究报告针对由相应本地监管规定所界定的在投资方面具有专业经验的人士，且涉及到的任何投资活动仅针对此类人士。若您不具备投资的 专业经验，请勿依赖本研究报告。对于由英国分析员编纂的研究资料，其由CLSA （UK）与CLSA Europe BV制作并发布。就英国的金融行业准则与欧洲其他辖区的金融工具市场指令II，本研究报告被制作并意图作为实质性研究资料。 澳大利亚：澳大利亚：CLSA Australia Pty Ltd (“CAPL”) (商业编号：53 139 992 331/金融服务牌照编号：350159)

30、受澳大利亚证券与投资委员会监管，且为澳大利亚证券交易所及CHI-X的市场参与主体。本研究报告在澳大利亚由CAPL仅向“批发客户”发布及 分发。本研究报告未考虑收件人的具体投资目标、财务状况或特定需求。未经CAPL事先书面同意，本研究报告的收件人不得将其分发给任何第三方。本段所称的“批发客户”适用于公司法（2001）第761G条的规定。CAPL研究覆盖范围包括研究 部门管理层不时认为与投资者相关的ASX All Ordinaries 指数成分股、离岸市场上市证券、未上市发行人及投资产品。CAPL寻求覆盖各个行业中与其国内及国际投资者相关的公司。 一般性声明一般性声明 本研究报告对于收件人而言属高

31、度机密，只有收件人才能使用。本研究报告并非意图发送、发布给在当地法律或监管规则下不允许向其发送、发布该研究报告的人员。本研究报告仅为参考之用，在任何地区均不应被视为买卖任何证券、金融工具的要约 或要约邀请。中信证券并不因收件人收到本报告而视其为中信证券的客户。本报告所包含的观点及建议并未考虑个别客户的特殊状况、目标或需要，不应被视为对特定客户关于特定证券或金融工具的建议或策略。对于本报告中提及的任何证券或金融工 具，本报告的收件人须保持自身的独立判断。 本报告所载资料的来源被认为是可靠的，但中信证券不保证其准确性或完整性。中信证券并不对使用本报告所包含的材料产生的任何直接或间接损失或与此有关的

32、其他损失承担任何责任。本报告提及的任何证券或金融工具均可能含有重大的风险，可能 不易变卖以及不适合所有投资者。本报告所提及的证券或金融工具的价格、价值及收益可能会受汇率影响而波动。过往的业绩并不能代表未来的表现。 本报告所载的资料、观点及预测均反映了中信证券在最初发布该报告日期当日分析师的判断，可以在不发出通知的情况下做出更改，亦可因使用不同假设和标准、采用不同观点和分析方法而与中信证券其它业务部门、单位或附属机构在制作类似的其他 材料时所给出的意见不同或者相反。中信证券并不承担提示本报告的收件人注意该等材料的责任。中信证券通过信息隔离墙控制中信证券内部一个或多个领域的信息向中信证券其他领域、

33、单位、集团及其他附属机构的流动。负责撰写本报告的分析师的 薪酬由研究部门管理层和中信证券高级管理层全权决定。分析师的薪酬不是基于中信证券投资银行收入而定，但是，分析师的薪酬可能与投行整体收入有关，其中包括投资银行、销售与交易业务。 若中信证券以外的金融机构发送本报告，则由该金融机构为此发送行为承担全部责任。该机构的客户应联系该机构以交易本报告中提及的证券或要求获悉更详细信息。本报告不构成中信证券向发送本报告金融机构之客户提供的投资建议，中信证券以及 中信证券的各个高级职员、董事和员工亦不为（前述金融机构之客户）因使用本报告或报告载明的内容产生的直接或间接损失承担任何责任。 未经中信证券事先书面

34、授权，任何人不得以任何目的复制、发送或销售本报告。未经中信证券事先书面授权，任何人不得以任何目的复制、发送或销售本报告。 中信证券中信证券2020版权所有。保留一切权利。版权所有。保留一切权利。 免责声明免责声明 投资建议的评级标准投资建议的评级标准 报告中投资建议所涉及的评级分为股票评级和行业评级（另有说明的除外）。评级标准为报告发 布日后6到12个月内的相对市场表现，也即：以报告发布日后的6到12个月内的公司股价（或行业 指数）相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅作为基准。其中：A股市场以沪深300指数为基 准，新三板市场以三板成指（针对协议转让标的）或三板做市指数（针对做市转让标的）为

35、基准； 香港市场以摩根士丹利中国指数为基准；美国市场以纳斯达克综合指数或标普500指数为基准；韩 国市场以科斯达克指数或韩国综合股价指数为基准。 评级评级说明说明 股票评级股票评级 买入相对同期相关证券市场代表性指数涨幅20%以上； 增持相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于5%20%之间 持有相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于-10%5%之间 卖出相对同期相关证券市场代表性指数跌幅10%以上； 行业评级行业评级 强于大市相对同期相关证券市场代表性指数涨幅10%以上； 中性相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于-10%10%之间； 弱于大市相对同期相关证券市场代表性指数跌幅10%以上 证券研究报告证券研究报告2020年年8月月25日日