近幾年，尤其是2018年以來，國產芯片產業迎來了前所未有的發展高潮。從政府到民間，智慧物聯網（AIoT）時代已來，AIoT裝置開始部署在越來越多的領域。很多人家中已經擁有可以透過手機APP控制的嵌入了芯片的插座、台燈等家用品，我的同事還開發了一款可以與人互動的杯子；而在寒冷的東北大興安嶺，數萬平方公裏的森林中部署了幾萬個紅外攝影機，即時監測動物的行蹤，甚至可以透過AI功能直接辨識出是哪一種動物。AIoT裝置套用如此廣泛， 很多預測認為未來AIoT對芯片的需求將會增加一個數量級，達到數千億顆，但同時也帶來一個挑戰——需求碎片化。
如何應對AIoT對芯片的碎片化需求？對於這個問題，我們也授權以借鑒另外兩個領域成功的經驗。
互聯網也是一個極其碎片化的領域。 2012年國家推出了「互聯網+」政策，鼓勵互聯網和各行各業對接。但這個政策如何落地？具體表現形式就是為各行各業開發各種各樣的APP。根據工信部統計數據，截至2018年，中國擁有近450萬個手機APP，數量雄踞世界第一。每一個APP都不盡相同，可以說是極其碎片化。幸運的是，開源軟體極大地降低了APP的開發門檻。數百萬個APP，超過80%甚至90%的程式碼都是基於開源軟體，於是APP開發者可以專註於針對不同行業的客製程式碼，這讓3-5人的APP開發團隊便能勝任。
模擬芯片也是一個極其碎片化的領域。 全球最大的模擬芯片公司德州儀器（TI）公司擁有8萬多款不同種類的芯片，而整個公司其實只有3萬員工。那德州儀器又是如何做到讓3萬員工可以開發和維護8萬多款芯片？這得益於德州儀器一套共享的芯片研發平台：最底層是全公司共享的芯片制造廠（Foundry）；在其之上則是全公司共享的工藝庫與芯片開發工具鏈；然後便是上千個負責開發不同型別芯片的小作坊式的團隊，有的負責研發復雜的數位芯片（如DSP、MCU）的團隊會有數十人，而有的負責研發模擬小芯片的團隊則可能只有3-5人；再往上則是針對數百個套用場景的數位系統解決方案，這些解決方案提供參考設計，從8萬多款芯片產品中選擇幾十到上百顆合適的芯片。
當我們了解了其他領域應對碎片化需求的解決思路，就會發現 開源芯片和敏捷設計正式應對AIoT場景芯片碎片化需求的有效手段 。近年來，基於RISC-V的開源芯片生態有望提供越來越多的開源IP核，包括CPU、GPU、DDR控制器、WiFi，NB-IoT等等，和基於開源軟體的行動網際網路APP開發模式類似，這些開源IP核將提供80%甚至90%的基礎功能，從而讓3-5人的團隊便能快速客製針對不同套用場景的AIoT芯片。另一方面，芯片敏捷設計雲平台將提供各類基礎IP核、開源EDA工具鏈，和德州儀器的底層共享平台類似，大幅降低芯片設計的前期投入，讓3-5人的小作坊團隊也能在雲平台上根據AIoT場景開發客製芯片。
我們有理由相信， 開源芯片生態與敏捷設計雲平台的結合，正是應對AIoT場景芯片碎片化需求的解決之道 。
2021.5.11@G18高鐵（濟南-北京）
