Toen een in Beijing gevestigd militair instituut in september een patent publiceerde voor een nieuwe hoogpresterende chip, bood dat een glimp van China's poging om de wereldwijde chipmarkt, die een half biljoen dollar waard is, opnieuw vorm te geven en de Amerikaanse sancties te weerstaan.

De Academie voor Militaire Wetenschappen van het Volksbevrijdingsleger (PLA) had een open-source standaard gebruikt die bekend staat als RISC-V om storingen in chips voor cloudcomputing en slimme auto's te verminderen, zo blijkt uit de patentaanvraag.

RISC-V is een instructiesetarchitectuur, een computertaal die gebruikt wordt om alles te ontwerpen, van smartphonechips tot geavanceerde processors voor kunstmatige intelligentie.

De meest gebruikte standaarden worden gecontroleerd door westerse bedrijven: x86, gedomineerd door de Amerikaanse bedrijven Intel en Advanced Micro Devices, en Arm, ontwikkeld door het Britse Arm Holdings, dat eigendom is van SoftBank Group.

Amerikaanse en Britse exportcontroles verhinderen de verkoop van alleen de meest geavanceerde x86- en Arm-ontwerpen - die de chips met de hoogste prestaties produceren - aan klanten in China.

Maar terwijl de VS de beperkingen op de toegang van China tot geavanceerde halfgeleiders en apparatuur voor het maken van chips verscherpt, heeft het open-source karakter van RISC-V ervoor gezorgd dat het deel uitmaakt van Pekings plan om zijn afhankelijkheid van westerse technologie te beperken, hoewel de opkomende architectuur slechts een fractie van de chipmarkt uitmaakt.

"Het grootste voordeel van de RISC-V-architectuur is dat deze geopolitiek neutraal is," zei de Wetenschaps- en Technologiecommissie van de regering van Sjanghai in een rapport dat in april werd gepubliceerd.

Beijing en tientallen Chinese overheidsinstellingen en onderzoeksinstituten, waarvan vele door Washington op de vingers zijn getikt, hebben tussen 2018 en 2023 minstens 50 miljoen dollar geïnvesteerd in projecten waarbij RISC-V betrokken is, volgens een onderzoek van Reuters van meer dan 100 Chinese academische artikelen, patenten, overheidsdocumenten en aanbestedingen, evenals verklaringen van onderzoeksgroepen en bedrijven.

Hoewel dit een bescheiden aantal is, hebben recente doorbraken en toepassingen van RISC-V in China, veel met overheidsfinanciering, de hoop van Peking gewekt dat de open-source standaard ooit een bedreiging zou kunnen vormen voor het x86-Arm duopolie, volgens de staatsmedia. Intel en AMD hebben niet gereageerd op vragen over de zaak, terwijl Arm weigerde commentaar te geven.

RISC-V chips gemaakt door Chinese bedrijven en onderzoeksinstituten kunnen nu zelfrijdende auto's, modellen voor kunstmatige intelligentie en gegevensopslagcentra aandrijven, volgens twee cijfers uit de industrie en de niet eerder gerapporteerde documenten.

De militaire wetenschapsacademie reageerde niet op een verzoek om commentaar dat via de Chinese Staatsraad werd verstuurd.

GROEIENDE VOLWASSENHEID

Arm en x86 zijn gesloten architecturen, wat betekent dat ze gepatenteerd zijn en gebruikers een licentievergoeding vragen. Hun schema's zijn duizenden pagina's lang, met complexe instructies en talloze incompatibele versies die alleen door hun ontwikkelaars gewijzigd kunnen worden.

RISC-V is gratis te gebruiken en heeft een eenvoudiger ontwerp, wat vaak leidt tot energiezuinigere chips, en gebruikers kunnen bovenop het raamwerk bouwen om aan hun behoeften te voldoen.

De helft van de meer dan 10 miljard RISC-V chips die tegen 2022 wereldwijd verscheept zullen worden, zijn in China gemaakt, meldde de door de staat gerunde China Daily in augustus. Bao Yungang, adjunct-directeur van China's Institute of Computing Technology, vertelde afgelopen juni op een chipconferentie dat de financiering voor RISC-V startups in China tot dat moment ten minste $1,18 miljard had bereikt.

"Het RISC-V ecosysteem in China is wereldwijd het meest volwassen", een gevolg van de behoefte van de overheid en de industrie om technologie te ontwikkelen die de Amerikaanse sancties kan omzeilen, zei een vertegenwoordiger van een in Beijing gevestigd bedrijf dat RISC-V chips ontwikkelt, die geen toestemming had om in het openbaar te spreken.

In China werden vorig jaar ongeveer 1.061 patenten met betrekking tot RISC-V gepubliceerd, tegenover 10 in 2018, zo blijkt uit de AcclaimIP-database van Anaqua. Terwijl de VS een vergelijkbare toename zag, zijn er in China 2.508 van dergelijke patenten gepubliceerd, tegenover 2.018 in de VS.

Chinese techgiganten Alibaba en Huawei, die geen van beide reageerden op verzoeken om commentaar, waren de op drie en vijf na grootste indieners.

Arm is de dominante architectuur in China, dus RISC-V is een lange termijn gok om Peking te verzekeren tegen een scenario waarin Arm gedwongen wordt om niet alleen licenties aan Huawei te stoppen, zoals het tijdelijk deed in 2019, maar aan alle Chinese bedrijven.

Hoewel de prestaties van RISC-V chips achterblijven bij Arm in complexe computertaken, wordt de kloof kleiner naarmate RISC-V startups zich uitbreiden en meer techbedrijven investeren in de open source standaard, zegt Richard Wawrzyniak, hoofdanalist bij de SHD Group, een marktonderzoeksbureau.

ECHTE OPKOMST NAAR MACHT

De RISC-V technologie kwam vorig decennium uit de laboratoria van de Universiteit van Californië, Berkeley.

Een paar maanden nadat Huawei in mei 2019 door de regering Trump op de zwarte lijst was gezet, verhuisde RISC-V International, een stichting zonder winstoogmerk die toezicht houdt op de ontwikkeling van de standaard, haar hoofdkantoor van Delaware naar Zwitserland.

Calista Redmond, CEO van RISC-V International, vertelde aan Reuters dat de verhuizing niet bedoeld was om "een wettelijke beperking door een regering te omzeilen", maar "om de voortdurende groei van het ecosysteem van de open standaard voor de komende jaren te garanderen".

Toch zegt de stichting op haar website dat de verhuizing de onzekerheid vermindert omdat er "in heel 2018-2019" bezorgdheid was vanuit de RISC-V-gemeenschap over het geopolitieke landschap, zonder China te noemen.

Reuters meldde in oktober dat sommige Amerikaanse wetgevers er bij de regering Biden op aandrongen om exportbeperkingen op te leggen rond RISC-V, een zet die volgens Redmond de ontwikkeling van nieuwe en betere chips zou vertragen.

Het Bureau of Industry Security van het Amerikaanse Ministerie van Handel gaf geen commentaar.

Voor China is er een geopolitieke stimulans om in de opkomende standaard te investeren.

In 2019 organiseerden onderzoekers van de Chinese Universiteit voor Elektronische Wetenschap en Technologie een seminar over hoe RISC-V China zou kunnen helpen om zelfvoorzienend te worden op technologisch gebied.

"Iedereen was het erover eens dat als binnenlandse chipsystemen zich willen ontdoen van de beperkingen van x86- en ARM-architecturen en een echte opkomst naar kracht willen realiseren, RISC-V de grootste kans zal zijn," aldus een samenvatting van het seminar op de website van de universiteit.

Een van de recente doorbraken in China is dat de staatsautofabrikant Dongfeng Motor Corporation vorig jaar een MCU-chip voor auto's ontwikkelde, die gebruikt wordt om de elektronische systemen van een auto te besturen, met behulp van RISC-V.

Dongfeng en China's Ministerie van Wetenschap en Technologie reageerden niet op verzoeken om commentaar.

MILITAIR BELANG

Universiteiten en onderzoeksinstituten die banden hebben met het Chinese leger hebben de afgelopen jaren ook RISC-V ontwikkeld en gepromoot, zo bleek uit een onderzoek van Reuters.

De door de PLA gerunde National University of Defense Technology stond in de top 15 van RISC-V patenten die sinds 2018 in China zijn aangevraagd, volgens AcclaimIP, net als het Peng Cheng Laboratorium, dat partnerschappen heeft met minstens twee defensiegerelateerde instituten.

Op een academische conferentie in november 2022 presenteerden onderzoekers van de Beihang Universiteit, waarvan de wetenschappers betrokken zijn bij de ontwikkeling van Chinese militaire vliegtuigen en raketten, het ontwerp voor een RISC-V chip die radarsignalen verwerkt.

Een jaar eerder ontwikkelden onderzoekers van het Institute of Software van de Chinese Academy of Sciences (CAS), een staatsdenktank, samen een RISC-V chip om een soort cyberaanval te voorkomen. Het instituut is een PLA-leverancier, zo blijkt uit overheidsaanbestedingen.

In mei 2023 onthulde het CAS Institute of Computing Technology, dat onder Amerikaanse sancties valt, de tweede generatie van "Xiangshan", een RISC-V krachtige PC-chip, en "Aolai", een RISC-V besturingssysteem.

De interesse van de Chinese instituten en universiteiten, die niet reageerden op vragen, komt overeen met de investeringen in RISC-V onderzoekslaboratoria en bedrijven van tien jaar geleden door het Defense Advanced Research Projects Agency van de Amerikaanse overheid.

Een woordvoerder van het agentschap zei dat het agentschap weliswaar niet direct de ontwikkeling van de RISC-V architectuur financierde, maar wel inspanningen die RISC-V gebruikten om "prototypechips te maken en onderzoekshypothesen te testen in het belang van de nationale veiligheid van de VS".

Ondanks de belofte heeft RISC-V tot nu toe de dominantie van x86 en Arm niet doorbroken. De SHD Group schatte dat 1,9% van alle in 2022 verscheepte systeem-op-een-chip-eenheden een RISC-V-processor had.

Maar nu de vraag naar AI-chips toeneemt, hebben de lage kosten, het gemak van aanpassing en de energiezuinigheid van RISC-V het aantrekkelijk gemaakt voor sommige chipmakers.

Fabrikanten van originele apparatuur "willen sterk aangepaste kernen ontwikkelen. En RISC-V past echt in dat plaatje," zei Ziad Asghar, senior vice president productmanagement van Qualcomm, in een interview dat in september op de website van het bedrijf werd gepubliceerd.

($1 = 7,1497 Chinese yuan renminbi) (Verslaggeving door Eduardo Baptista en Beijing newsroom; bewerking door David Crawshaw)