Introduzione
Negli ultimi decenni l’architettura ARM ha dominato il panorama dei sistemi embedded: dai microcontrollori a basso consumo fino ai processori per smartphone, automotive e dispositivi IoT. La combinazione di efficienza energetica, ampia documentazione e un ecosistema consolidato ha reso ARM la scelta quasi obbligata per chi sviluppa soluzioni su larga scala.
Negli ultimi anni, però, un nuovo attore sta attirando attenzione: RISC-V, un’architettura open-source che promette di cambiare gli equilibri del settore. Non è solo un’alternativa tecnica: è un paradigma che mette al centro apertura, customization e sovranità tecnologica, riducendo i vincoli legati alle licenze.
ARM: un’egemonia costruita su licenze e affidabilità
ARM si è imposta con un modello ben collaudato: fornisce IP core con licenza che i produttori integrano nei propri chip. Questo ha generato un ecosistema vasto e maturo: toolchain (ARM GCC, IAR, Keil), debugger professionali e RTOS supportati (FreeRTOS, ThreadX, Zephyr) hanno reso ARM un riferimento costante.
Sul piano tecnologico, la famiglia è scalabile: Cortex-M per MCU e sensori, Cortex-A per applicazioni complesse e Linux, profili per automotive e AI. Il rovescio della medaglia sono i costi di licenza, i vincoli contrattuali e una dipendenza strutturale da un unico fornitore, fattori che possono incidere su margini e tempi di immissione sul mercato.
RISC-V: un’architettura aperta che cambia le regole del gioco
RISC-V nasce nel 2010 all’Università di Berkeley con un obiettivo chiaro: offrire una ISA aperta, libera da royalty, su cui chiunque possa sviluppare. Non è una singola implementazione, ma una specifica: aziende, università e startup possono creare il proprio core, adattandolo a esigenze specifiche senza oneri di licenza.
Questa libertà abilita una flessibilità senza precedenti: si può progettare un core ultra-low-power minimalista oppure aggiungere estensioni dedicate per accelerare AI, crittografia o DSP. Per molti produttori, significa ridurre la dipendenza da IP chiusi e differenziare il prodotto a livello di istruzioni.
I veri vantaggi di RISC-V per l’embedded
Il beneficio più immediato è l’assenza di royalty: in mercati con margini compressi, eliminare le licenze aumenta la competitività. Ma il valore principale è la personalizzazione: estensioni proprietarie consentono instruction-level acceleration per i percorsi critici dell’applicazione, con impatti diretti su latenza, consumi e area.
Un altro pilastro è la sovranità tecnologica. In Europa, India e Cina cresce l’interesse per filiere meno vincolate a fornitori esteri. In domini come automotive e HPC, poter controllare architettura e tool è un vantaggio strategico.
Le sfide ancora aperte
L’ecosistema software RISC-V è in rapida crescita ma non è omogeneo come quello ARM. Pur con un buon supporto di GCC e LLVM, strumenti avanzati di debugging, trace e profilazione non sono sempre allo stesso livello. La ricca possibilità di estendere l’ISA comporta il rischio di frammentazione e compatibilità parziale tra core diversi.
Inoltre, la presenza di vendor storici e certificazioni consolidate dà ad ARM un vantaggio nei settori regolati. Detto questo, realtà come SiFive, Andes, Espressif e Microchip stanno colmando i gap con IP e reference design sempre più maturi.
Dove RISC-V cresce più rapidamente
Nel comparto IoT e MCU low-power RISC-V avanza rapidamente: prodotti come ESP32-C3 e board Arduino con core RISC-V portano l’ISA nel mercato consumer e industriale leggero. Nell’AI edge, la possibilità di introdurre istruzioni dedicate è ideale per reti leggere e pipeline di visione. In HPC, progetti europei e asiatici lavorano a piattaforme RISC-V per motivi di sovranità e scalabilità.
In automotive, i primi programmi pilota esplorano controllo, sicurezza e infotainment. ARM resta dominante, ma RISC-V guadagna credibilità su componenti specifici e come piattaforma per funzionalità innovative.
Ecosistema e community: il vero motore dell’innovazione
La RISC-V International coordina standard ed estensioni, promuovendo una collaborazione aperta tra aziende e accademia. Il software stack evolve rapidamente: oltre al supporto Linux, RTOS come Zephyr e FreeRTOS dispongono di porting stabili, mentre la documentazione condivisa riduce barriere d’ingresso e time-to-first-blink.
Questo modello aperto contrasta con l’approccio più chiuso di ARM. Come già accaduto con Linux nel mondo server, l’open-source può accelerare il ritmo d’innovazione anche nell’embedded.
Approfondimenti pratici aggiunti
Scelta architetturale. Se il tuo progetto richiede certificazioni mature, ampia disponibilità di driver e strumenti “enterprise-grade”, ARM riduce rischi e tempi. Se invece la customization ISA e la riduzione dei costi sono priorità, RISC-V permette di modellare il processore sulle esigenze dell’applicazione.
Benchmark che contano. Oltre ai classici MIPS/MHz, misura latenza degli interrupt, efficienza energetica (µA/MHz in active/sleep), footprint di memoria con toolchain reale, throughput su kernel DSP/AI e determinismo in scenari RT. Integra questi test nella CI per confronti ripetibili ARM vs RISC-V.
Strategia di migrazione. Parti da un pilot mirato: seleziona una board RISC-V mainstream con HAL e esempi, porta una feature chiave (ad es. filtro DSP, pipeline sensore-radio), misura consumi e prestazioni, e solo dopo estendi la portata. Così riduci rischio e costruisci know-how interno.
Conclusione: verso un duopolio ARM–RISC-V?
ARM non scomparirà: l’ecosistema consolidato e i rapporti con i principali produttori lo mantengono centrale nei progetti complessi. Ma RISC-V è ormai più di una promessa: è una realtà in rapida maturazione, adottata da un numero crescente di player e destinata a crescere nei prossimi anni.
Il futuro potrebbe configurarsi come un duopolio ARM–RISC-V, con benefici tangibili per sviluppatori e aziende: competizione, innovazione più rapida e costi ridotti. È il momento ideale per sperimentare RISC-V con progetti pilota, validare la toolchain e costruire una roadmap d’adozione sostenibile.
Riferimenti
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