Wie der offene Standard RISC-V helfen kann, künftige Chipkrisen abzuwenden

München, 20. November 2023

Der offene Befehlssatz RISC-V für Computerchips kann zum Wendepunkt für mehr technologische Souveränität werden. Zu diesem Schluss kommt der Impuls zu RISC-V von acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften. Als Alternative zu den beiden dominierenden Standards der Branche verfügt RISC-V über das Potenzial, innovative Forschungsprojekte zu beschleunigen, mehr Wettbewerb durch unabhängige Technologieentwicklung zu fördern und damit die Resilienz zu stärken.

Der acatech Impuls bewertet den offenen Standard RISC-V als Katalysator für mehr Wettbewerb im gesamten Halbleiterökosystem bis hin zur Chipherstellung. Die Modularität und Erweiterbarkeit, macht RISC-V zum potenziellen Standard für Akteure in hochspezialisierten Bereichen, die bisher durch proprietäre Standards bei Befehlssätzen in ihrer Entwicklungsleistung beschränkt waren. Sie erhalten mit RISC-V ein Werkzeug für die Entwicklung disruptiver, leistungsfähiger und ressourcenoptimierter Plattformen für verschiedene Systeme.

Direkt zum acatech Impuls RISC-V

Erweiterte Möglichkeiten im Chipdesign nutzen

Befehlssätze bestimmen die Kommunikation zwischen Hardware und Software. Sie sind das Sprachsystem des Prozessors. Aktuell dominieren zwei Standards den Markt – ARM und x86. Beide Standards sind proprietär. Entwickelnde Unternehmen sind also abhängig von der Erteilung dieser Lizenzen, ein Hemmnis für alle chipentwickelnden Firmen, insbesondere für KMU und Start-ups. Im Fall von Handels- oder Technologieembargos können ganze Industriezweige in ihrer Handlungsfähigkeit eingeschränkt werden, weil Lizenzen entzogen werden und Produkte nicht mehr eingeführt werden dürfen.

Anders bei RISC-V: Für Entwicklungen sind keine Lizenzen nötig, wenn Anwender die Chipsprache erweitern oder verändern wollen. Die freie Verfügbarkeit des Standards begünstigt die Bildung offener Innovations-Ökosysteme, in dem neue Chipdesigns entstehen: Forschungseinrichtungen, Start-ups, KMU und größere Unternehmen können unkompliziert zusammenwirken. Wissenschaft und Wirtschaft rücken mit RISC-V näher zusammen, die geopolitische Unabhängigkeit wächst.

Klare Empfehlungen an Politik, Wirtschaft und Wissenschaft

Der acatech Impuls spricht Handlungsempfehlungen aus, die auf eine Stärkung von RISC-V abzielen. Dazu zählen Investitionen in RISC-V-Projekte, die Mikroelektronik-Kompetenzen und Designfähigkeit stärken und zugleich den Ausbau des gesamten Halbleiterökosystem unterstützen. Voraussetzung dafür ist, die bestehenden Prozesse der Innovationsförderung im Hinblick auf Wertschöpfung und Alleinstellungsmerkmale zu schärfen und Standardisierung noch stärker zu unterstützen.

Die Wirtschaft sollte dem Impuls zufolge, die Bereiche Embedded Control und Spezialprozessoren prüfen und zugleich das Ökosystem beständig mit Weiterentwicklung, Softwaretools und Trainings voranbringen: All diese Aufgaben übernehmen innerhalb der aktuell dominierenden Standards bisher die Lizenzgeber. Beim offenen RISC-V Standard müssen Unternehmen in dieser Hinsicht also eigenständiger werden.

Seine Offenheit und Zugänglichkeit machen RISC-V besonders wertvoll für Lehre und Forschung. Studierende können frühzeitig Praxiserfahrung im Bereich Chip und Chip-Sprachen sammeln und innovative Forschungsprojekte starten. Weil sich RISC-V absehbar etablieren wird, sollte die Wissenschaft Lehrmaterialien und Studiengänge zum Thema weiterentwickeln und im Sinne lebenslangen Lernens auch öffentlich zugänglich machen. Da sich RISC-V-Innovationen auch im Open Source Bereich ansiedeln, sollten entsprechende Aktivitäten der Forschenden von Universitäten durch KPIs entsprechend honoriert werden.

Weiterführende Informationen

acatech Impuls RISC-V: Potenziale eines offenen Standards für Chipentwicklung