Wegen US-Boykott bezüglich ARM-Technologie Chinesische Chiphersteller steigen auf RISC-V um

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Huawei-Tochter HiSilicon steigt auf die offene Prozessorarchitektur RISC-V um, um den US-Boykott der ARM-Technologie für Chinas Tech-Industrie auszuhebeln. Gleichzeitig wendet sich der Konzern vom gesättigten Smartphone-Markt ab und setzt auf das aufstrebenden IoT-Geschäft.

Die Open-Source-Architektur RISC-V ist in China auf dem Vormarsch. Der Launch von Huaweis neuem OS „Harmony 2.0“ am Mittwoch vergangener Woche hat weltweites Echo in den Medien gefunden. Vergleichsweise wenig Schlagzeilen hat hingegen eine andere, möglicherweise aber folgenschwere Entscheidung von Huaweis Chip-Tochter HiSilicon erzeugt: Der chinesische High-Tech-Konzern setzt neuerdings ganz auf RISC-V, um das US-Boykott der ARM-Technologie für Chinas Tech-Industrie auszuhebeln.

Um die Adoption seines neuen OS zu fördern, hat Huawei ein RISC-V-Board für Harmony-OS-Entwickler vorgestellt. Das „Hi3861“ genannte Entwicklungs-Board basiert auf dem von der Firma selbst entwickelten Kontrollchip gleichen Namens. Chinesischen Fachmedien zufolge sind Chip und Board vorwiegend für den IoT-Markt entwickelt worden.

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Neuausrichtung auf IoT: Aus der Not eine Tugend machen

Bislang hatten sich Huawei und seine Chip-Tochter HiSilicon mehr auf den Markt für Handys, Tablets und PCs konzentriert. Dort sind höhere Margen zu erwirtschaften als bei den vergleichsweise einfachen Geräten für IoT-Anwendungen. Doch seit Huawei im Mai 2019 von den USA offiziell auf eine schwarze Liste von Unternehmen gesetzt worden ist, denen der Zugang zu ARM-Chips und korrespondierenden Designs verboten worden ist, sucht der davon schwer angeschlagene chinesische Tech-Konzern nach alternativen Einnahmequellen.

Huawei versucht also gerade, aus der Not eine Tugend zu machen und seine Chip-Sparte als Antwort auf den US-Boykott neu zu positionieren. „Während der Smartphone-Markt allmählich gesättigt ist, gibt es großes Wachstumspotenzial im IoT-Markt“, sagte Wang Chenlu, der Leiter der Software-Sparte von Huawei, beim Launch von Harmony 2.0.

Lizenzfreie Plattform als offene Alternative

Huawei verlangt keine Lizenzen, hat die Harmony-OS-Plattform schon im vergangenen Jahr für Entwickler weltweit freigegeben. Man will den Aufbau eines alternativen Ökosystems zu ARM-basierten Anwendungen aktiv fördern. Derzeit gibt es noch deutlich weniger Software, Hardware und Werkzeuge im RISC-V-Universum als im ARM-Universum, dass über lange Jahre intensiv ausgebaut wurde.

Mit der Adoption von RISC-V hofft Huawei nun aber, nicht nur den US-Boykott auszuhebeln, sondern auch eine Art „First-Mover-Vorteil“ in der noch jungen, aber schnell wachsenden IoT-Industrie zu erlangen. Und Huawei weiß, dass es dabei in guter Gesellschaft ist. Auch die chinesische Regierung liebt RISC-V. In Shanghai gibt es erste amtliche Dokumente, die den Aufbau einer entsprechenden Ökosystems mit Forschung & Entwicklung, Produktionsfirmen und Lehre an den Universitäten fördern.

RISC-V bietet mehrere Vorteile – aber reicht die ISA für komplexe Prozessoren?

RISC-V hat aus Sicht chinesischer Entwickler gleich mehrere Vorteile. Der Open-Source-Code gilt im Vergleich zu ARM-Designs als die schlankere Architektur. So verzichtet sie etwa auf komplexe Programmverzweigungen oder Ladevorgänge, die in der ARM-ISA zu finden sind. Auch Status-Codes fallen weg. Open-Source-CPU-Designs für RISC-V sind bereits in vielen Ausprägungen erhältlich – im Gegensatz zu ARM ganz ohne Lizenzgebühren. Und die Architektur gilt als zukunftssicher, weil leicht erweiterbar.

Ob es Huawei künftig auch gelingen könnte, Handy-Chips auf RISC-V-Basis zu entwickeln, ist derzeit Gegenstand heftiger Diskussionen in China. Für den jetzigen Moment aber, so schreibt das Fachportal Toms Hardware, sei der Hi3861 „für Huawei genau das, was der Doktor verschrieben hat“. „Was Hoch-Volumen-Produkte von Huawei betrifft, so macht ein nicht-ARM-basierter Chip ausgesprochen viel Sinn und gibt der Firma zudem Erfahrung in der Arbeit mit Open-Source-Architekturen”, schreibt das Fachmedium.

Entwicklungsboard auf RISC-V-Basis

Die exakte Architektur des Chips in dem neuen Entwicklungs-Board hat Huawei nicht veröffentlicht. Das chinesische Halbleiter-Fachportal Bandaoti Hangye Guancha berichtet jedoch, dass das Board zwischen zwei und fünf Zentimetern groß sei. Es soll einen hoch-integrierten 2.4 GHz-WLAN-SoC-Chip enthalten, mit integriertem IEEE-802.11b/g/n-Basisband- und RF-Schaltkreisen, so das Fachmedium.

Für den weltweiten Siegeszug der drittgrößten CPU-Architektur nach x86 und ARM ist die offene Adoption von RISC-V durch Huawei zweifellos ein weiterer Meilenstein. Schon nach dem US-Boykott gegen ZTE waren die chinesische RISC-V-Industrie-Allianz und eine „China Open Instructions Ecosystem (RISC-V) Alliance“ gegründet worden.

Das chinesische Institute of Computing Technology, die chinesische Akademie der Sozialwissenschaften und von ihren Wissenschaftlern gegründete Startups stürzten sich schon damals mit großem Enthusiasmus auf den ARM-Ersatz.

Übernahme durch Nvidia: Verliert ARM seine Neutralität?

Seither gibt es in dem Bereich in der Volksrepublik viel Bewegung - noch einmal intensiviert durch den Erwerb von ARM durch Nvidia und den damit einhergehenden Befürchtungen, ARM könne auch unabhängig von US-Boykotts seine gewohnte Neutralität aufgeben.

Einige Beispiele: Das börsennotierte, chinesische Unternehmen Ninestar meldete das erste heimische, auf RISC-V basierende CPU-Design. Philisense in Beijing hat einen Mikrocontroller mit RISC-V Instruktions-Set vorgestellt. Pingtouge, der Chip-Ableger des chinesischen Megakonzerns Alibaba, hat ebenfalls schon RISC-V-Boards herausgebracht.

Prognose: RISC-V-basierter Smartphone-Chip wird kommen

Man darf also eine Prognose wagen: Es ist wohl nur eine Frage der Zeit, bis das erste chinesische Unternehmen einen unabhängig von US-Technologie entwickelten Smartphone-Chip entwickelt hat. Man darf annehmen, dass der ebenfalls auf RISC-V basieren wird.

Was den Bereich „Internet of Things“ betrifft: Angesichts der chinesischen Vormacht im Bereich der Fertigungsindustrie könnte RISC-V schon bald in mehr IoT-Geräten zur Anwendung kommen als ARM. Und da ist ja noch viel Luft nach oben: Gab es 2018 noch 9,1 Milliarden IoT-Geräte auf der Erde, könnten es einer Prognose von GSMA zufolge im Jahr 2025 schon 251 Milliarden sein.

* Henrik Bork ist Analyst bei Asia Waypoint, einem auf den chinesischen Markt fokussierten Beratungsunternehmen in Peking.

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