RISC-V为何如此重要？

本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）编译自xda-developers

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RISC-V正在缓慢而悄然地改变CPU市场。

RISC-V在过去几年中一直是行业流行语，它正在慢慢改变半导体市场。但是什么让 RISC-V 如此受欢迎，为什么从 NVIDIA 到微软的每个人都在投资它？

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什么是 RISC-V？

RISC-V 是一种指令集架构 (ISA)。ISA 是 CPU 必须能够解释和处理的指令集的模板，以及它们如何运行的规范。您可以将其视为 CPU 的编程语言。ISA 很重要，因为 ISA 使软件可以从一个 CPU 移植到另一个 CPU ，它保证软件的所有单独指令都在 CPU 上受支持和可用，并且它们以特定方式运行。RISC-V由伯克利并行计算实验室的学者于 2010 年开发，现在由 RISC-V International 管理。第一批 RISC 芯片于 2011 年投入生产，从那时起，它们就获得了微软的资助。

RISC-V 本质上并不比 Arm 或英特尔的产品更快甚至更好，但正如我们将看到的，这可能并不重要。

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RISC-V 是一种免费的 ISA 替代品

RISC-V 与其他常见 ISA 之间的一个关键商业区别是 RISC-V 是一种开源许可证。这意味着公司可以自由使用它并从中获利，而无需向许可证所有者支付许可费。这些类型的费用通常可能很高，并且作为制造产品成本的一部分间接转嫁给消费者和企业。Arm 和 Intel 还收取修改 ISA 的费用，这使得重大分歧变得更加昂贵。

RISC-V 正在帮助硬件公司解决一个巨大的障碍，因为许多公司可能希望开发自己的 ISA 以节省许可费用，但只有少数公司能够达到甚至有机会盈利所需的规模（如果他们甚至可以成功地匹配标准性能和功能）。这就是为什么许多大公司，包括谷歌、英伟达、三星，甚至英伟达，都在为 RISC-V 的开发和成熟贡献大量的工程资源。

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更简单的硬件设计有助于推动定制硬件热潮

当现成的选项不适合时，RISC-V 为企业和学术界提供了一种简单（或至少更容易）的途径来构建自己的硬件版本，从而悄然实现了特定领域应用程序的定制硬件的分歧。这与市场上广泛的完全开源 RISC-V 实现协同工作。企业也许能够采用现有的 RISC-V 开源实现（实际上是完整处理器核心的设计，通常用 Verilog/SystemVerilog 等专用语言编写）并进行修改以适应其特定用例。这可能涉及删除不需要的方面，以及向核心添加预捆绑的支持元素，这些元素甚至可能是现成的元素。这意味着，以前为某项功能构建特定硬件是不切实际或负担不起的，但现在已经更广泛地成为可能。

大大小小的公司已经在使用这项技术。很难理解公司是从头开始设计内核还是使用预构建的设计，但定制 RISC-V 芯片已经进入市场。例如，谷歌在 Pixel 6 上推出了 Titan M2 安全模块，最近我们看到了结合了 GPU 和 CPU 的突破性 RISC-V SOC。

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RISC-V 正在推动创新

较低的进入门槛使创新更便宜、更快。鉴于 RISC-V 的许可，没有什么可以阻止公司采用现有的开源 RISC-V 设计，对其进行迭代和改进，然后将其卖回市场。RISC-V 的可访问性使这些公司能够以较低的单位成本（无需支付 Arm 或 Intel 的许可费用）专注于改进这些开源设计，以针对其特定用例进行优化。这正在构建一个由各公司相互竞争的完整生态系统，以开发基于高效 RISC-V 的芯片。Arm/ x86确实存在这样的市场，但由于修改费和许可费带来的高进入壁垒而受到削弱，这限制了它与主流厂商（即高通）的接触。同样，随着更多的硬件可用（专业的和通用的），更多的开发人员支持就会增加，从而增加更多的软件可用性、支持和知识。这就是所谓的良性循环，兴趣、创新和投资不断放大，形成积极的反馈循环。

这是通过降低市场准入门槛、降低新产品开发成本并最终带来更广泛的创新来实现的。如果这种情况继续下去，我们很快就会看到竞争日益激烈的 RISC-V 芯片的步伐加快。

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RISC-V正在挑战垄断

尽管诞生还不到十年，RISC-V 已被证明能够成功挑战芯片制造领域的垄断。CPU 生产是一个复杂的市场，进入门槛极高，因为在我们开始谈论性能优化之前需要进行大量的设计、验证和验证。工程人才价格昂贵且难以找到，因此许多公司已经完全跳过定制硬件，以加快上市速度并降低前期成本。从根本上来说，正是这种经济考量推动了 x86 和 ARM 的长期垄断；但 RISC-V 正在改变这一现状。通过提供更便宜的选择，将按原样出售的定制芯片或包含定制芯片的产品推向市场，公司更有可能通过较低的前期成本更快地看到经济效益。随着越来越多的公司抓住这个机会，它变得越来越有吸引力。

这就是RISC-V正在缓慢而悄然地改变CPU市场的方式；不是通过本质上成为比 ARM 和英特尔提供的更快或更高效的标准，而是通过推动创新以使其具有竞争力。

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RISC-V拥有追赶行业领导者的资源

这就是 RISC-V 真正令人兴奋的地方。随着 RISC-V 行业开始达到临界规模，研究、投资和创新不断推动其向前发展，致力于开发更快、更高效的 RISC-V 芯片的综合资源将远远超过其他主要芯片CPU空间中的玩家。这可能最终使 RISC-V 成为一种更优越、甚至更便宜的产品，因为公司不会自己完成所有工作。您可能会设想这样一个世界：公司能够采用超高效的开源设计，进行小型优化，然后以比私营公司完全闭源所能实现的成本低得多的成本将其卖回市场。专有设计。这就是 RISC-V 对于行业和我们的未来来说既重要又令人兴奋的部分原因。