Vol.107 No.4 (2024/4)　目次へ

解説

RISC-Vとオープンハードウェアと日本の半導体業界の未来［Ⅰ］

――注目される背景，技術的特徴，AIアクセラレータへの道――

RISC-V, Open Hardware and the Future of Japanese Semiconductor Industry［Ⅰ］: Background, Technical Aspects, and the Road to AI Accelerator

塚本　明　今村謙之　宗藤誠治

塚本　明　アラクサラネットワークス株式会社

今村謙之　SIProp.org

宗藤誠治　日本アイ・ビー・エム株式会社東京基礎研究所

-mail　

Akira TSUKAMOTO, Nonmember (ALAXALA Networks Corporation, Kawasaki-shi, 212-0058 Japan), Noritsuna IMAMURA, Nonmember (SIProp.org), and Seiji MUNETOH, Nonmember (IBM Research-Tokyo, IBM Japan Ltd., Kawasaki-shi, 212-0032 Japan).

電子情報通信学会誌　Vol.107 No.4 pp.353-359 2024年4月

目　　　　次

［Ⅰ］［Ⅰ］　注目される背景，技術的特徴，AIアクセラレータへの道（4月号）

［Ⅱ］誕生から発展，適した用途，RISC-V Internationalの役割（6月号）

［Ⅲ・完］半導体製造のオープン化，技術蓄積と日本の将来（7月号）

A bstract

　全3回にわたるRISC-V解説．RISC-VアーキテクチャはCPU設計の世界で初めてコミュニティを醸成する動きである点を第1回で紹介する．公開の場でAIとセキュリティ機能の強化が行われ，特定分野において高シェアを占めている．2回以降で昨今のRISC-Vの動向，適した用途やRISC-V Internationalの役目，半導体製造におけるツールのオープン化の波，各国のファウンドリー工場増設等RISC-Vが引き起こした流れを説明する．上手に本稿を活用することによる技術開発とその蓄積は，ディジタル技術分野での日本の国際的競争力の向上に資する．

キーワード：RISC-V，セキュリティ，AI，オープンソースPDK，ディジタル技術，輸出競争力

1．RISC-Vとは
――なぜ注目されているのか――

　現在Intel社とARM社の命令セットをサポートしたCPUが幅広く利用されている．サーバやPCではIntel社製（若しくはAMD社製）のCPUが，スマートフォンやIoT機器ではARM社の命令セットをサポートした各半導体メーカのSoCが使われている．これらの命令セットInstruction Set Architecture（ISA）は両社の知的財産であり，この命令セットをサポートしたCPUの製造及び販売には有償の使用許諾が必要である．従来のCPUの命令セットはその開発企業で管理，拡張されており，第三者がその開発に直接関わる機会はない．つまり非常に限られた世界でCPUの研究開発は進められている．

　一方，近年注目されているRISC-VはRISC-V InternationalでISAが公開されているオープン規格⁽¹⁾のCPUであり，誰でも自由に本ISAに基づいたCPUを設計，製造，販売が可能である．RISC-V ISAの仕様はRISC-V InternationalのTechnical Working Group⁽²⁾の場でオープンに議論され，誰でもISAの拡張議論に参加できる．このようにCPU開発の世界にオープンなコミュニティを醸成する新しい試みがRISC-Vである．

　また，RISC-VではISAの規格が公開されたことで，大学，企業，コミュニティ，個人など幅広くCPUの設計開発に関わることができる．また，ISAが特定企業の知的財産に属さないため，こうして開発された幾つかの実装はオープンソースとしても公開できる．公開された実際のCPUの実装に誰でも自由にアクセスできることで，個人，小規模の企業や大学による独自RISC-VのFPGAやASICでの実装や，重工業など特定用途や少ロット生産製品向け製造，独自の命令セット追加やアクセラレータによるRISC-V CPUの高速化，コアの自作，コア内部の理解が必要なソフトウェアの開発などが可能になった．この技術的学習と特定用途向け機会の提供がRISC-Vの一番のメリットである．分かりやすく言い換えると用途に合わせてハードとソフトを最適化できるのが今注目される理由である．

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解説 RISC-Vとオープンハードウェアと日本の半導体業界の未来［Ⅰ］――注目される背景，技術的特徴，AIアクセラレータへの道――

1．RISC-Vとは――なぜ注目されているのか――

解説　RISC-Vとオープンハードウェアと日本の半導体業界の未来［Ⅰ］――注目される背景，技術的特徴，AIアクセラレータへの道――

1．RISC-Vとは
――なぜ注目されているのか――