RISC-V是本土集成电路产业振兴的最后一个时间窗口

在半导体的历史上，X86、ARM作为主流架构一直都占有着很大的市场。随着物联网时代的来临。

而RISC-V作为新兴架构，以其精简的体量，或许在未来的IoT领域中能取得绝对的优势，其他的应用场景还包括手机、服务器、存储等市场。

完全开源是RISC-V的初衷也是关键特性

2020年，芯片产业对自主可控的迫切需求，对垄断危机的担忧，让中国半导体从业者孜孜以求。

开源精神是 RISC-V 初衷，RISC-V的开发团队希望这是一个完全开放的指令架构，可以为任何组织机构和商业组织所使用。

越来越多的中国创业公司将目光投向RISC-V芯片的设计和开发，以期在物联网、AI等新兴市场取得突破性发展。

开源的特性让RISC-V的使用并不会受到单一公司的绑定，因此也一度被认为是我国实现芯片自主的希望。

如今，在芯片设计的核心环节就出现了这样的机会，即利用完全开源开放，可被自由使用的指令集架构RISC-V来设计处理器。

这一关键领域，长期以来都被x86架构和ARM架构主导，而RISC-V却因其在物联网、AI等新兴市场的巨大发展潜力被视为ARM的最强竞争对手。

RISC-V的核心特点

①完全开源：RISC-V是开源指令集架构（ISA），与大多数指令集相比，RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件。

②架构简单：RISC-V的规范文档仅有145页，这意味着使用RISC-V进行软硬件研发的工程师们能更容易上手，更快进行开发验证，可以缩短芯片和软件的研发周期、降低成本。

而在处理器领域的主流架构的x86与ARM指令数目多、冗余严重、文档数量庞大使得开发人员在x86与ARM在这些架构上开发新的操作系统或者直接开发应用门槛很高。

③模块化设计：RISC-V还采用模块化设计将其不同部分组织在一起，从而使得通过统一架构满足各种不同的应用成为可能。

但ARM却难以做到的模块化兼容，其架构中应用操作系统、实时和嵌入式三个领域，彼此之间并不兼容。

RISC-V拥有的四大优势

①设计优势：它降低了芯片研发门槛;

②技术上大家都是从零开始，没有任何历史包袱;

③市场优势，新的市场可以支持RISC-V发展;

④管理优势：现在没有第二家企业能打败RISC-V，同时也有利于规避其他发达国家的政策管制。

RISC-V受到中国厂商的大力拥抱

有能力购买Arm架构授权的高端客户，全球也不过十数家。

但基于RISC-V指令集的开源生态，企业可以根据应用场景或是客户的定制化需求，进行指令集级别的深度优化，实现技术上不断迭代。

RISC-V架构下，企业无需支付高额的架构授权费用，就可以进行定制优化，实现完全自主可控。

RISC-V在中国的成功，与我国芯片研发受制于人的现状不无关系。

基于开源的RISC-V，做出具有自主知识产权的芯片，培养相应的产业生态，对于中国半导体来说无疑是沙漠中的一股清泉。

尤其是在政治环境不明朗的情况下，全球90%以上的服务器芯片市场都建立在英特尔的x86架构上。

而ARM已经被日本软银收购，虽然可以买到IP授权，但缺少了设计CPU的核心能力，授权基础上的产业能否长期稳固，也是一道未解之谜。

而RISC-V指令集本身不是商品，自然也就更少争议。

除了政策上的风险之外，中国如火如荼的AI建设，也进一步驱使国内厂商拥抱RISC-V。

比如智能音箱、智能家居等更需要边缘计算能力支撑的AI硬件，对架构的灵活性要求也更高，需要不断根据市场和技术的变化来进行调整。

全球/国内RISC-V产业的发展情况

Semico Research 预计到 2025 年，采用 RISC-V 架构的芯片数量将增至 624 亿颗，2018 年至 2025 年复合增长率高达 146%。

根据Tractica的预测，基于RISC-V的IP和软件工具的全球收入将在2025年增加到11亿美元，高于2018年的5200万美元。

比如西部数据还宣布计划将高达每年20亿颗的芯片转向RISC-V架构;

英伟达也公开了其在RISC-V方面的研究，指出了在深度神经网络（DNN）中应用RISC-V指令集的可能性;

三星也披露了将推出多款采用RISC-V内核架构的芯片;

另外，Google、三星和高通在内的约 80 家公司将联合为自动驾驶汽车等应用开发新的 RISC-V 芯片设计;

GreenWaves推出了基于RISC-V开源处理器架构的低功率AI物联网（IoT）应用处理器。

2014年，芯启科技开始涉足了RISC-V领域，并在接下来的几年中，陆续推出了SAR-T6系列、SAR-D9系列和TNA-300系列产品。

2018年4月，晶心科技推出了第一代基于RISC-V架构的AndeStar V5，成为了第一个采用 RISC-V的主流CPU IP公司。

2018年9月，华米公司发布了号称全球智能穿戴领域第一颗基于RISC-V的人工智能芯片——黄山1号。

2018年9月，飞利信以RISV-V指令集为核心的自主可控MCU芯片研发完成基础测试工作。

2018年10月，中国 RISC-V产业联盟在上海正式成立，芯原微电子担任联盟首任理事长单位，君正、晶心、芯来、致象尔微担任副理事长单位，截止 2019 年底，联盟已有 130 余家会员单位。

2018年11月，睿思芯科发布了一款基于64位RISC-V指令集的AI芯片——Pygmy。据悉，Pygmy可应用于各种物联网终端AI inference场景。

2019年7月，平头哥正式发布玄铁910（XuanTie910），称玄铁910目前业界性能最强的一款RISC-V处理器。

2019年兆易创新发布了GD32VF103系列RISC-V，采用了全新的基于开源指令集架构RISC-V的Bumblebee处理器内核，由兆易创新与中国RISC-V处理器内核IP和解决方案商芯来科技联合开发。

晶心科技又于2020年1月推出了AndesCore？ 27系列处理器核心，该系列成为RISC-V指令集架构中领先支持向量扩展架构（RISC-V V-extension）的处理器。

2020年9月28日，赛昉科技发布了一款基于RISC-V的人工智能视觉处理平台惊鸿7100;随后的12月，发布了基于RISC-V的处理器内核天枢系列处理器。

开源架构≠商业成功

开源还是闭源，并不是改变竞争格局的关键性因素，只有商业上的成功，才是改变竞争格局的关键。

商业化发展最为重要的关键，还是终端应用是否有意愿大量使用RISC-V架构的主流产品，例如智慧电表、智慧穿戴或是智能马达控制。

RISC-V在关键的生态系统问题上，有人认为相比Arm、x86这类生态已经十分成熟的商业架构，RISC-V的生态系统仍显脆弱;

但也有人认为在RISC-V最擅长的AIoT领域，生态链比较短，搭建起来其实容易的多。

生态的成熟并不是一蹴而就的，需要一个漫长的生态链培育过程。

RISC-V相对于其他老牌的处理器架构来说，从规范正式发布至今尽管只有5-6年的历史。

软件层面支持力度的继续加大，被普遍视作RISC-V生态系统搭建过程中的重大利好消息。

比如实时操作系统FreeRTOS/RT-Thread、Linux操作系统Fedora/Debian、编译器IAR/卡姆派乐、调试器Lauterbach/SEGGER等都开始全面兼容并支持RISC-V。

然而需要正视的是，在手机、桌面、平板、工控等领域，RISC-V获得的软件支持力度仍然较为欠缺。

只是，RISC-V是指令集开源，各个公司想要设计结构的话还是要自己出钱，而选择RISC-V最大的优势就是能够让过去那些无效的提高性能的方法得以实现。

而开源指令集方面，有MIPS与RISC-V较为相似，但也存在难以弥补的不足。

此外，成本优势很难成为其与ARM竞争的优势，因为虽然RISC-V核心指令集是免费的，但从设计工具、周边IP到制造服务等，没有一项是免费的。

结尾：

如果说x86时代WinTel拼杀的是PC和服务器，ARM+安卓争夺的是智能手机的江山，那么RISC-V与中国产业的拥抱将以AIoT为粘合剂。

RISC-V是本土集成电路产业振兴的最后一个时间窗口，是处理器产业最后也是最好的机会。

在目前的国际形势下，发力RISC-V更有其特殊意义。尽管在中美贸易话题下，国产替代的话题日益突出，但RISC-V究其根本只是指令集，从指令集到完整设计，仍有一条长路要走。

责任编辑：xj