“開源架構RISC-V將永久免費，成為人類共有財產。相較于X86和ARM架構的高門檻，開源架構RISC-V將帶來芯片設計的革命”——RISC-V架構開發者之一，SiFive公司聯合創始人&首席架構師，Krste Asanovic博士。

Krste Asanovic博士，SiFive聯合創始人&首席架構師

由美國加利福尼亞大學伯克利分校Krste Asanovic 教授、Andrew Waterman 和 Yunsup Lee 等研究人員發起的開源精簡指令集架構RISC-V項目，具有性能高、功耗低、面積小、易于擴展等技術特點，以及開源、免費等的商業特點，應用領域涵蓋嵌入式系統到高性能計算領域。自2010年發明以來，其影響力正逐步擴大，以至于ARM也親自“下場”開撕。

如果說去年開源架構RISC-V還只是嶄露頭角，那么今年無疑是快速奔跑的一年，其商業化進程正在加速進行，特別是在中國市場。

1

從“牽手松果”到“黃山1號”

自2014年大基金之后，我國芯片設計領域發展非常明顯，數量上已經超過1000家。加之年初爆發的中美貿易競爭使得“自主可控”成為主基調，這也為開源架構RISC-V在國內快速商業化提供了天然的土壤。

事實上也是如此，在我國半導體產業發展歷程中，雖然很早就意識到自主架構的重要性，也投入了很多資源，但取得的效果比較有限。與此同時，企業也嘗試基于授權實現“自主化”，最終也是多數以失敗告終，很難打破X86及ARM架構生態的壟斷。芯師爺在之前也對國內CPU芯片架構進行了詳細梳理，具體查看《3分鐘了解國內CPU最新現狀！》一文。

可以這樣說，在國家大力扶持下，我國半導體產業增長動能即將爆發，自主可控已經成為繞不過去的坎。與此同時，5G、物聯網、人工智能等也將催生大量創業機會，越來越多的企業開始嘗試自主開發芯片，這一點在人工智能領域表現的尤為明顯。另一方面，新興應用的出現，也帶來全新的應用需求，之前通用的芯片也開始出現“過?！爆F象，這也是企業選擇自主設計芯片的原因。

針對這種現象，Krste Asanovic博士向芯師爺編輯講到：“開源架構RISC-V的初衷就是為了讓更多的人能夠參與到芯片設計之中。目前主流的X86和ARM架構主要采用授權形式，中小企業顯然無法承受高昂的授權費及漫長的等待時間。并且，這兩種架構實際上已經非常臃腫，并不利于新興應用對體積和功耗的要求?！?/p>

也正是基于這一原因，開源架構RISC-V在國內率先實現商業化。9月初，杭州中天微系統有限公司宣布正式推出支持RISC-V的第三代指令系統架構處理器CK902，并與小米旗下的松果電子達成戰略合作，共同促進和加速RISC-V在國內的商業化進程。此次合作也意味著國內RISC-V商業化已經邁出了實質性一步，后續將有越來越多基于該架構的終端產品走向市場。

在此之后，小米生態鏈下的華米科技也對外發布了全球智能穿戴領域第一顆人工智能芯片——黃山1號。該芯片基于RISC-V架構開發，并且集成了AON（AlwaysOn）模塊控制器和神經網絡加速模塊。對此，Krste Asanovic博士也表示：“這是一個里程碑式的事件。華米科技和SiFive的合作，將RISC-V技術帶到人類的手腕上。”

以華米科技每年千萬級的出貨量來看，開源架構RISC-V實現商業化只是時間早晚的問題。

2

昨天的Linux，今天的RISC-V

我們都知道，新技術的變革都會催生新的產業機會，如今處于霸主地位的X86和ARM架構芯片也是如此。在互聯網時代，隨著PC的大規模普及，X86芯片大獲全勝。而之后的移動互聯網時代，也造就了ARM芯片的主導地位。作為后起之秀，開源架構RISC-V也在尋找能夠承載其爆發的技術變革。從目前來看，物聯網、人工智能等新興技術很有希望。

在物聯網應用領域，對于功耗及體積要求非?？量?，而這也是RISC-V架構的天然優勢，以至于很多人認為RISC-V架構將在物聯網領域對ARM架構發起挑戰，畢竟ARM架構也定位于此。由此可見，隨著RISC-V架構的快速興起，ARM架構將首當其沖。

“RISC-V架構所帶來的不僅僅是功耗和性能的提升，更為重要的是顛覆了傳統芯片設計的模式?！盨iFive中國CEO徐滔認為：“基于開源的特性，SiFive提出了‘Design Share’策略，將第三方IP供應商IP數據整合至云端，同時也將設計流程整合上云，從而使得在云端即可實現定制芯片從規格定義到產品的流程。通過SiFive的SaaS平臺，客戶可以在線選擇CPU核的配置，選擇合適的IP，生成前端代碼，進行驗證，開展后端設計，Tapeout，產生文檔等，從而大大降低芯片設計時間和人力成本。”

SiFive公司IP核覆蓋情況

另外，Krste Asanovic 教授也認為RISC-V架構在人工智能領域同樣能夠起到加速作用。工程師僅需通過在所有內核上使用一個簡單的基礎ISA簡化軟件，再通過RISC-V進行自定義擴展，便可快速推進工作進度，從而使得芯片設計效率大大提升。未來RISC-V架構也有望在人工智能領域打開新的局面。

從架構本身而言，RISC-V除了指令集精簡之外，最大的優勢在于其開源免費，這也是越來越多企業加入其中的重要因素，而這一點也像極了當初的Linux。在與Windows之爭中，面對幾乎是壟斷地位的Windows，Linux依然憑借核心代碼很輕、開源可移植等特點，受到了大量開發者的青睞，并最終在云端數據中心高性能計算中站穩腳跟，并且也催生了移動互聯時代主流的安卓操作系統。

也正是基于此，今天的開源架構RISC-V則顯得前景非常樂觀。

3

開源架構RISC-V何時到來？

自2010年誕生以來，RISC-V架構經過了多次完善與迭代，隨著SiFive等公司在全球范圍內大力推廣，RISC-V已經漸成氣候，并于2015年成立了RISC-V基金會。目前，已有全球100多家公司加入，并且會員數量在持續高速增長。包括IBM、英偉達、NXP、谷歌、高通等全球科技巨頭都加入其中。

而在商業化方面，中國顯然已經走在了前列，這一點在文章開頭部分已經詳細介紹。對此，Krste Asanovic教授則認為，開源架構RISC-V仍處于摸索階段，雖然全球最主流的芯片設計公司都參與其中，并且中國也有超過200家企業加入進來，但是RISC-V仍面臨著很多挑戰。

對于后來者而言，想要打破傳統芯片架構的壟斷，首先就需要解決軟件和生態的難題，這也是橫亙在RISC-V架構面前的核心問題，而要解決這一問題離不開產業鏈的共同努力。對于企業而言，采用全新的RISC-V架構也面臨著保持ISA一致性的挑戰。作為一個開源的架構，RISC-V將會面臨碎片化的風險，RISC-V基金會的成立就是為了避免這種風險。但關鍵是信賴程度的建立還需要時間，產業鏈也需要達成共識。

對此，Krste Asanovic教授也表示：“我們還有很多工作要做。雖然說越來越多企業開始關注并嘗試RISC-V架構，采用該架構的相關產品也將很快推出市場，但是想要真正意義上走向成熟，還有很長的路要走。對于SiFive公司而言，我們也將與產業鏈伙伴一起，持續推進RISC-V架構的發展?！?/p>

從目前來看，在X86和ARM架構強勢領域，RISC-V架構很難有大的作為，這也是由處理器產業特性所決定的。然而在還沒有形成大基數的新興市場，相較于其他架構高昂的授權費用，RISC-V架構有望成為備份或者主流方案。對于這一點，可以參照Linux的逆襲之路！