RISC-V能否挑战ARM?

一个名为“RISC-V”的指令集以独特的开源优势在芯片设计界持续“走红”，在短短五六年时间里吸引到包括高通、谷歌、英伟达、阿里巴巴等数百家企业和高校参与研发和商用。

指令集如同指导处理器运行的“语言”，位于芯片设计的最底层，是核心芯片、操作系统、软件生态的基础，以日本软银旗下ARM和英特尔旗下X86为代表的老牌指令集已主导市场多年。

摆脱老牌指令集束缚，RISC-V商业进展迅速。

国际上，RISC-V技术初创公司SiFive2020年获得6100万美元E轮融资，SK海力士、西部数据、高通等大腕位列投资方名单；曾经辉煌一时的MIPS指令集所属公司调转方向，宣布开发基于RISC-V架构的处理器。

国内方面，1月，赛昉科技在上海发布星光AI单板计算机，使用的是基于RISC-V的人工智能视觉处理芯片；智能穿戴企业华米科技基于RISC-V架构的新一代芯片“黄山2号”将于今年上半年量产。

“RISC-V是业界新宠，各大公司之所以积极投入，一定程度上源于业界对ARM霸权的担忧。企业期望通过转战RISC-V另起炉灶，摆脱ARM等老牌企业控制，同时希望以此丢掉过去冗余的设计包袱，开启轻量化、便捷的芯片设计，给产业带来新价值。RISC-V核心理念与5G通信技术发展模式相同，即全世界共同制定标准规范，各国企业根据标准规范自主实现产品，投入多贡献大，则主导权大。”中国科学院计算技术研究所研究员包云岗说。

ARM和X86对指令集的授权管控极为严格，这意味着大多数芯片企业只能购买其半成品或接近成品的技术，在其基础上进行相对边缘化的研发，没有机会掌握真正核心、底层的技术。少数实力雄厚的企业能取得授权，也要付出数千万甚至上亿美元的授权费代价。

2011年，RISC-V诞生于加州大学伯克利分校，秉持“开放”“免费”理念，既允许使用者修改和重新发布开源代码，也允许基于开源代码开发商业软件发布和销售。

“提到开源指令集，很多人会想到MIPS。其实，在RISC-V之前没有真正开源的指令集，即使是MIPS，也只开放了一套新设计的非主流指令集R6版本，主流的指令集版权仍掌握在商业公司手中，同样收取不菲的授权费。”包云岗说。

对处理器来说，占据领导地位的关键是生态。受访人士认为，生态是RISC-V当前的一大弱项，但因其“开放”，这一弱项未来有可能反转成优势。

在物联网、人工智能等新兴领域，RISC-V的优势正在显现。以智能穿戴设备为例，“产业的生态环境还在形成，没有老牌霸主，我们有机会打造包括指令集、核心芯片、操作系统，以及上层应用、云服务在内的可控生态。”华米科技创始人黄汪表示。

但RISC-V要进入成熟领域并非一朝一夕之事。

阿里巴巴集团旗下平头哥在2019年加入对RISC-V的探索，其发布的玄铁910基于RISC-V扩展了50余条指令，系统性增强了RISC-V的计算、存储和多核等方面能力。平头哥市场部负责人高慧说，“RISC-V生态系统正在丰富中，在对生态要求较低的嵌入式、低功耗场景应用方面进展较快。”

包云岗坦言，采用RISC-V实现复杂场景下需求的应用还在起步初期，要想走进生态丰富且稳固的服务器、电脑、手机等传统领域，还有很长一段路要走。他粗估，至少要5年至10年。

“对于RISC-V来说，如何让参与进来的玩家形成合力是一个挑战。”高慧指出，过去ARM和X86这些指令集都有一个核心玩家，推动指令集不断向某一个方向演进。现在，开源开放的RISC-V吸引了很多玩家，需要思考如何形成合力，而不是分叉发展
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