RISC-V和当前主流架构ARM如何共存

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）自美国加州大学伯克利分校团队于2010年研发出RISC-V指令集，到2015年全球RISC-V 基金会正式成立，再到2018年中国 RISC-V 产业联盟成立，一直到今天RISC-V完成了核心累计出货超百亿颗的目标，RISC-V的高速发展是有目共睹的。

而在累计出货量超百亿颗里程碑背后，目前RISC-V发展处于怎样的状态？未来又将走向何方？和当前主流架构ARM如何共存？这些都是产业界高度关注的话题，在2022 RISC-V中国峰会上，我们听到了一些答案。

以当下的角度看RISC-V

2019年6月份，市场调研机构Semico Research曾发布一份关于RISC-V的调查报告，数据显示，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年的年复合增长率高达146%。在这个时间段内，2022年差不多处于中间位置。

谈到现阶段RISC-V架构的发展情况，中国科学院软件研究所总工程师武延军研究员表示，“在短短12年的时间里，RISC-V取得了快速的提升。从我个人的角度来看，我认为RISC-V的商用时机已经成熟，虽然目前RISC-V应用可能还局限于一些对算力和软件生态丰富程度要求不那么高的领域。但以此为起点，我们看到它惊人的加速度。”

在硬件性能突破方面，他特别提到了阿里平头哥在2022 RISC-V中国峰会上发布的高性能RISC-V芯片平台“无剑600”，其是全球RISC-V性能最高的可量产SoC芯片设计平台：支持4核高性能RISC-V处理器，最高主频可达2.5GHz，实现了CPU+XPU异构架构的全面优化。

在生态繁荣度方面，武延军研究员认为，目前的RISC-V相当于ARM架构在2000-2005年期间的水平，出现了大量的培训资料、书籍、培训班，市场对相关人才需求暴增，并且在一些领域能够和ARM架构展开竞争，就如同当年ARM架构在嵌入式领域和x86、MIPS架构竞争一样。

2022 RISC-V中国峰会主席、平头哥半导体副总裁孟建熠博士非常赞同武延军研究员的看法，并进一步指出，“RISC-V当前已经初步证明了其是商业化可用的，就像早期在嵌入式领域的ARM架构一样，先打开一个环节，基本证明可用。接下来，它要往更高性能、更加纵深的方向去发展。”

在当前的大环境下，RISC-V架构对中国芯片发展有着重要意义，被认为是国产芯片实现自主可控的新机遇，中国工程院院士倪光南对RISC-V在中国的发展尤其看好，其也受邀在2022 RISC-V中国峰会发表致辞。

关于RISC-V在中国市场的发展潜力，武延军研究员在受访中讲到，“中国发展RISC-V很明显的优势是拥有一个巨量的市场，有大规模的计算机工程师团队和专业人才，同时有足够丰富的应用场景能够充分发挥RISC-V的多样性。RISC-V是中国第一个从发展初期就可以深度参与、发挥核心贡献的全球范围的新指令集架构、新的生态，这是一个难得的历史机遇。”

在此，武延军研究员提到了国产芯片企业或机构在发展RISC-V方面的一大独特优势以及相应的劣势。其中独特优势为国产芯片企业或机构在发展RISC-V时，没有国外巨头的历史包袱，没有它们已经存在的商业利益或者技能上的惯性，使我们有机会从一个全新的视角、一个全新的架构下面去做一些开创性工作；相应的劣势为国产芯片企业或机构在很多技术领域没有国外巨头在历史上积累的丰富经验，在处理器和基础软件方面的高端核心人才储备以及知识产权储备存在一定差距。

孟建熠博士也认为，RISC-V对于中国市场的一个巨大价值在于，中国可以和世界同步研究一个架构，参与度相较于过往的架构高很多。当前，RISC-V在中国的落地，至少跟国外可以做到同步。从统计数据上看，RISC-V核心目前100亿颗的累计出货中，中国企业贡献了一半。

不过他也强调，目前RISC-V在中国市场发展的“难点”在于还需要大家把整个架构不断地做得稳定、可靠，然后整个上层的软件适配就会变得更加容易，软件越来越丰富之后，要做的事情就是往各个纵深的方向去发展。

以未来的角度看RISC-V

从2022 RISC-V中国峰会上的信息动态不难看出，未来一段时间内，RISC-V发展的一大重要方向是冲击高性能计算市场。

过去一段时间内，RISC-V发展取得了积极的进步，当然这其中也有很多不足。比如阿里平头哥“无剑600”以及跃昉科技RISC-V旗舰SoC 芯片NB2发布时都提到了，目前大部分RISC-V应用主要集中在中低端的IoT领域，尚未实现高性能芯片的商用突破。

武延军研究员认为，RISC-V走向高性能是一个必然的趋势。“往高性能去发展，对于上面的软件生态是一个非常大的挑战。可以看到目前还有很多核心的基础软件没有很好地跑在RISC-V平台上。这里可能会有指令集规范还不成熟的问题，但更多的是这些基础软件包之前都是在x86和ARM平台上面跑，从维护者、社区的角度，还没有把RISC-V当成Tier-1或者First-Class-Citizen去对待。这里面有理念问题，有投入问题，也有商业利益回报问题。”

“中科院软件所一直希望能够走通一条软硬件协同设计和优化的道路，而RISC-V几乎是一个必然的选择，因为在别的平台上，软件上的一些优化设计未必能够在硬件上得到体现和支持。”他进一步补充到。

在硬件层面，武延军研究员指出，RISC-V给异构多核计算带来了更大的可能性，带来了更丰富的核心选择。当RISC-V生态发展到一定程度后，将不会再笼统地说一个处理器有多少个核，主频多少，算力多少。而是讲一个处理器中有多少种类型的核心，每一个核心有怎样的定制能力。这些不同类型的核心集中在一个平台上，能够满足丰富的应用场景需求。

孟建熠博士则认为，RISC-V走向高性能领域，需要走的路还很长，要求相关公司和机构投入大量的研发精力，加速研发力度，才能在性能上有所突破。并且，软件生态的培育也很重要，需要业界一起拓展RISC-V应用的广度和深度。

另外，孟建熠博士指出，处理器的稳定性非常重要，只有经过量产检验的处理器产品，才能真正保证处理器的稳定性，才能有更多软件和复杂应用跑在稳定的硬件上。

RISC-V和ARM如何共存

在可预见的未来，RISC-V发展的一个理想结果是和x86架构/ARM架构“三分天下”，成为全球第三种主流处理器架构。而如果我们将时间线再拉近一点的话，RISC-V和ARM架构的竞争会是处理器领域的一个焦点话题。

对于ARM和RISC-V架构后续的竞争关系，武延军研究员认为，两者预计将会达到一种融合共生的关系，就如同Linux流行之后依然还会有Unix商业操作系统。ARM和RISC-V架构在后续的发展过程中也会相互借鉴，ARM从RISC-V的开放性吸收一些优质特性，而RISC-V则会吸取很多ARM的经验教训，比如更好的服务模式和商业授权模式。

孟建熠博士在谈到高性能运算领域的发展时讲到，“在服务器上面，业界更多采用的是X86和小部分ARM架构，因为相对来讲它们走的更快、更远。当前，RISC-V架构更多的是在IoT、边缘这一块，定位上是很清晰的。”

“RISC-V和ARM架构之间不是非此即彼的，它们应该会长期共存，各自在各自领域发挥优势，并相互借鉴。”他对此表示。

审核编辑：彭静