RISC-V挑戰(zhàn)Intel和Arm，正在成為處理器業(yè)新勢(shì)力

　　有人預(yù)言，RISC-V或?qū)⑹抢^Intel和Arm之后的第三大主流處理器體系。實(shí)際上，三年前RISC-V基金會(huì)剛剛成立，如今已有200家會(huì)員，會(huì)員遍布27個(gè)國(guó)家，代表了全球人工的52%，正在走向國(guó)際化。

　　尤其近一年來(lái)，在中國(guó)的影響力不斷擴(kuò)大，受到中國(guó)政府、高校和企業(yè)的歡迎，覆蓋超過(guò)25個(gè)組織機(jī)構(gòu)與大學(xué)。為此，近日RISC-V基金會(huì)(RISC-V Foundation)在中國(guó)組建了RISC-V基金會(huì)中國(guó)顧問(wèn)委員會(huì)。

　　那么，RISC-V為何在短時(shí)間內(nèi)如此受歡迎?

　　RISC-V三大特點(diǎn)

　　相比于Arm，Intel等公司，RISC-V有三個(gè)特點(diǎn)。

　　首先，從微處理器角度看，RISC-V的Core(核)設(shè)計(jì)得非常精巧、簡(jiǎn)單、有效，允許運(yùn)行基本的操作系統(tǒng)。

　　其次，允許可擴(kuò)展，由非營(yíng)利組織——RISC-V基金會(huì)運(yùn)營(yíng)的，不像過(guò)去Intel和Arm都是有Intel或Arm一家公司運(yùn)營(yíng)的，RISC-V核是大家(Community)運(yùn)營(yíng)的，只要加入基金會(huì)，成為基金會(huì)成員，就可以用。其可擴(kuò)充性允許開(kāi)發(fā)者加自己新的指令，而且允許開(kāi)發(fā)者的設(shè)計(jì)是開(kāi)源的，也可以不開(kāi)源，也可以用來(lái)賺錢(qián)，也可以做研究……這種靈活的模式帶來(lái)了微處理器的革命。RISC-V是第一個(gè)硬件開(kāi)源的。原來(lái)開(kāi)放軟件很多，像Linux和Android等，但開(kāi)放硬件方面，RISC-V是第一個(gè)開(kāi)源硬件、開(kāi)源ISA。ISA指令集是硬件與軟件的接口。本來(lái)像Intel的芯片里，其指令集是對(duì)外，但用戶(hù)一般不用它的，而是用更上面的、通過(guò)微軟操作系統(tǒng)下來(lái)。

　　第三，帶來(lái)很多創(chuàng)新。在微處理器產(chǎn)品里，從IT和IC領(lǐng)域里，很長(zhǎng)時(shí)間是Intel壟斷，之后有Arm，對(duì)于其他公司，由于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的限制，其他公司是不能用Intel或Arm的ISA指令來(lái)做自己事情的，除非得到Intel或Arm的同意。因此，多年來(lái)，很少有開(kāi)發(fā)者在架構(gòu)方面做新的創(chuàng)新，不過(guò)，RISC-V在此開(kāi)了一扇門(mén)，允許大公司、小公司、高校師生等做產(chǎn)品和進(jìn)行研究，都可以用它的核或開(kāi)源指令集來(lái)開(kāi)發(fā)自己需要或符合市場(chǎng)需要的東西，可以把各種工具做得很靈活，并帶進(jìn)來(lái)很多創(chuàng)新。不像過(guò)去只有一個(gè)榔頭，做任何事都用這種榔頭，現(xiàn)在允許大家開(kāi)發(fā)各種各樣的東西。

　　圖：RISC-V基金會(huì)部分會(huì)員

　　RISC-V適合哪類(lèi)應(yīng)用的創(chuàng)新?

　　值得指出的是，RISC-V并不是比Intel和Arm好。因?yàn)镮ntel和Arm也是很好的公司，投入了大量資金和努力，開(kāi)發(fā)了很好的產(chǎn)品。區(qū)別在于那兩種芯片/架構(gòu)是私人所有的，不是開(kāi)放、免費(fèi)的，RISC-V是第一個(gè)在微處理器領(lǐng)域里把ISA指令架構(gòu)開(kāi)放，這是一場(chǎng)革命，帶來(lái)了全新的商業(yè)形態(tài)和創(chuàng)新環(huán)境，這就像當(dāng)年操作系統(tǒng)Linux出來(lái)一樣，Linux剛出來(lái)時(shí)，微軟不看好。但事實(shí)證明，社區(qū)所擁有的開(kāi)源軟件是很成功的。RISC-V是第一個(gè)在硬件方面進(jìn)行開(kāi)源的嘗試。

　　原來(lái)的商業(yè)模式，Intel和Arm把東西做好了，無(wú)法改變。但市場(chǎng)上應(yīng)用場(chǎng)景在變，已經(jīng)超過(guò)了PC和手機(jī)時(shí)代了，當(dāng)然PC和手機(jī)時(shí)代應(yīng)用場(chǎng)景也在發(fā)生，架構(gòu)基本不變了，下面是Intel的芯片，上面是微軟的操作系統(tǒng);手機(jī)也基本定了，下面是Arm的IP，上面是Android和iOS等。但是在很多應(yīng)用場(chǎng)景，例如物聯(lián)網(wǎng)、AI和區(qū)塊鏈等很多創(chuàng)新東西，對(duì)架構(gòu)有新的要求，老是用一套東西做是不行的，RISC-V允許核本身是不動(dòng)的，基本ISA由community(大家)統(tǒng)一管理，允許加不同的東西進(jìn)來(lái)，這樣可以把很多事情做好。

　　RISC-V如何在與政府交往中保證獨(dú)立性

　　RISC-V是全球的RISC-V，除了中國(guó)，俄羅斯、印度、歐盟等也非常關(guān)注。中國(guó)政府也很歡迎RISC-V，例如中國(guó)網(wǎng)信辦、工信部等政府機(jī)構(gòu)非常重視RISC-V的推廣。

　　RISC-V基金會(huì)是以創(chuàng)新、獨(dú)立、開(kāi)源為特色，RISC-V與中國(guó)政府走得很近，如何在和政府的關(guān)系中如何保持獨(dú)立性?

　　因?yàn)镽ISC-V是開(kāi)源免費(fèi)的ISA，是協(xié)議，并不是真正的芯片。但做芯片必須遵照這個(gè)協(xié)議做指令系統(tǒng)，指令系統(tǒng)是公開(kāi)的，但設(shè)計(jì)一般不是公開(kāi)的(注：也許是公開(kāi)的，取決于開(kāi)發(fā)者)，因此沒(méi)人能控制這個(gè)基本協(xié)議，因此不會(huì)有Intel和Arm發(fā)生——一家公司控制協(xié)議，不能改動(dòng)。

　　如下圖，RISC-V的ISA是開(kāi)放和免費(fèi)的。有三種模式：1.有可能開(kāi)源社區(qū)獲得免費(fèi)的設(shè)計(jì)，像Linux;2.商業(yè)模式方面，有的是像致象爾、SiFive晶心科技等公司，利用ISA設(shè)計(jì)芯片，銷(xiāo)售IP和設(shè)計(jì)，銷(xiāo)售證書(shū)(licensing)或royality(版權(quán));3.賣(mài)芯片。由下圖可見(jiàn)，Arm不做芯片，只做設(shè)計(jì)。Intel不賣(mài)設(shè)計(jì)，而是賣(mài)芯片。RISC-V在這三個(gè)方面都可以。