RISC-V不得不面临的专利问题

电子发烧友网报道（文/周凯扬）RISC-V作为一套开源指令集架构，就像如今网上的大多数开源软件和代码一样，用户可以自由基于该架构进行开发和设计，而不用付出任何架构专利费用。不过RISC-V并没有规定微架构和商业模式，所以各大公司如果在打造处理器时，要用到RISC-V商业IP的话，还是需要为微架构掏腰包的。这种商业模式已经在RISC-V生态下普及了，大部分RISC-V IP公司都是走的这一路线，但这并不代表RISC-V生态不会被专利问题干扰。

逃不开的专利问题

从2012年发展至今，RISC-V依然作为一个稳健庞大的社区存在着，ISA也有了突破式的发展，可见RISC-V指令集规范本身是不存在任何专利冲突的。类似的还有OpenPower，这一架构有着非常自由的专利授权池。但无论是RISC-V，还是OpenPower，其免受专利问题的优点都只针对ISA本身，而这样的优点却并不一定能沿用到新开发的指令集扩展或是微架构上。

换句话说，任何基于RISC-V的处理器实现都有可能存在专利冲突，这其中不仅是和其他公司之间的专利冲突，还有可能会面临专利流氓的侵扰。就像SCO和Linux的官司一样，这些专利冲突问题往往会持续数年乃至十数年，对于任何被攻击的公司来说，都必须要花大量的时间和金钱来摆平这些问题。

这样的专利问题对于RISC-V这样的“新生”架构来说仍是一个不小的问题，小一点的影响可能只是各种专利诉讼，大一点的影响则是抑制了打造高性能RISC-V处理器的创新。所以，解决专利问题是RISC-V生态面临的难点之一。

更精准的专利搜索

正是因为以上这些原因，任何RISC-V IP/处理器公司在开展开发设计工作之前，都必须做好专利保护工作。为了方便进行专利检索，清华伯克利深圳学院旗下的RIOS Lab（RISC-V国际开源实验室）专门打造了一个开源专利分类系统RPC。与合作专利分类CPC和国际专利分类IPC相比，RPC可以呈现更加准确的分类，对CPU设计师和架构师来说也更加友好，方便他们进行更高效更有针对性的搜索。

RPC的目标就是为微处理专利的范畴呈现一个更好的理解，并由此展开研究，打造一个RISC-V处理器实现的潜在IP风险防御和监控系统，方便RISC-V厂商规避这些专利风险。目前RIOS Lab已经对MIPS和ARM的大部分美国专利进行了分析，并在近期的RISC-V开源治理思享会上分享了他们的研究成果。

MIPS专利分配历史 / RIOS Lab

MIPS和ARM与RISC-V同为RISC架构，所以它们的在ISA、微架构上的专利尤其需要留意。而且从MIPS的专利分配历史来看，目前拥有最多MIPS美国专利的即AST旗下的Bridge Crossing LLC，而作为主要成员的ARM在2012年付出了1.675亿美元现金，来帮助Bridge Crossing以3.5亿美元获得MIPS的大量非ISA专利，从而规避了后续开发嵌入式技术的潜在专利风险，同为成员的苹果、IBM、瑞萨、三星和索尼等也都享受同样的待遇。

其他规避专利风险的手段

除了以上通过专利搜索和分析进行针对性风险规避的手段外，David Patterson教授也曾建议，充分利用过期的专利，但这样做能规避的专利风险有限，而不用说专利过期速度实在太过漫长了。以RIOS Lab统计的ARM美国专利为例，从下图可以看出，到了2030年26%的ARM专利才会过期，而且仍有基于过期专利申请新专利的风险。

ARM专利过期情况 / RIOS Lab

中国科学院计算技术研究所副所长、中国开放指令生态（RISC-V）联盟秘书长包云岗教授就曾指出，RISC-V可以借鉴Linux的早年发起的OIN模式，打造一个“专利互不侵犯”的生态系统。OIN的社区成员同意不发起设计Linux项目的专利诉讼，同时共享OIN拥有的专利。如今OIN已经拥有了三千多名，连曾经打压Linux的微软也已经加入，并带来了大量专利。RISC-V也可以建立这样一个专利池，打造一个保护RISC-V生态的社区，并靠成员和产业联盟贡献共享专利，这样才能充分发挥开源的优势。