在(zai)2022年(nian)就(jiu)實現(xian)了百億顆出貨量的(de)RISC-V似乎還在(zai)以更加迅猛的(de)增速疾行。
在6月底召(zhao)開的“2023 SiFive RISC-V 中(zhong)國技術論(lun)壇(tan)”深圳站活動上(shang)，RISC-V技術發(fa)明者之一、SiFive聯合創始人兼首席架構(gou)師Krste Asanovic教授毫不避(bi)諱地表達了對RISC-V未來發(fa)展的極(ji)大信心——
“未來兩到三年內，RISC-V將突破性能水平或應用領域的限制，將很快超越所有其他架構!”
空口無憑，RISC-V的出貨量數據更是力證了其不容小覷的發展前景。根據RISC-V基金會的數據，2022年采用RISC-V芯片架構的處理器核已出貨100億顆，其中一半來自中國。
另外，據其預測，到2025年RISC-V架構的處理器核的出貨量將突破800億顆。而在(zai)2021年時，RISC-V中國峰會對這一數據的預期為600億(yi)顆，可見其(qi)增長速度遠超預期。
那(nei)么，生于2010年的RISC-V究竟能否沖(chong)擊x86與ARM架構呢?占據一半出貨量的中國市場發展如(ru)何呢?
劍指800億出貨量，底氣何來?
眾所周知(zhi)，指令集作(zuo)為軟件與硬(ying)件之間溝通的(de)“翻譯官”，是(shi)芯(xin)片產業中不可(ke)或缺的(de)基礎部分。
PC時代，x86私有指令集下(xia)的“Wintel”聯盟迅速發展，微軟市值一度高達(da)20000億美元;移動終(zhong)端(duan)時代(dai)，ARM私有(you)指(zhi)令集下(xia)的AA聯盟迅速崛起，Google市值達(da)到驚(jing)人的16000億美元。
而當時間來到物聯網時代，其背后所蘊含(han)的(de)更(geng)大發展空間自然(ran)也為RISC-V的(de)成長提供了充足的(de)養分(fen)。
2010年誕(dan)生的(de)RISC-V精簡(jian)指令集架構，憑(ping)借開(kai)源(yuan)、簡(jian)潔、模塊化(hua)、可(ke)擴展的(de)技(ji)術優(you)勢，被視作(zuo)掘金(jin)物聯(lian)網產業的(de)關(guan)鍵(jian)。隨著RISC-V的(de)應用深化(hua)，甚至在(zai)業內開(kai)始流行(xing)一(yi)種說法，RISC-V將與x86架構、ARM架構一(yi)道，在(zai)市場上形成“三(san)足鼎立(li)”的(de)態勢。
時(shi)至今日，突(tu)破百億的出貨量也的確印證了(le)RISC-V有進入“角(jiao)斗場(chang)”的資格。
雖然業內也有人認為Krste Asanovic教授所(suo)提出的“很快超(chao)越所(suo)有其他架(jia)構”的表述稍顯冒進，但其實也并不是空穴來風(feng)。
在RISC-V完成100億內核出貨量時曾有數據指出，ARM架構用了17年完成了這一里程碑，RISC-V只用了12年。從這個角度來看，RISC-V的發展速度大概是ARM架構的1.5倍左右。
而RISC-V對(dui)x86架構的(de)沖擊，我(wo)們從英特爾的(de)反應就可以看出來(lai)，該公司已經大力投資開發各種基(ji)于(yu)RISC-V架構的(de)芯片(pian)。
當(dang)然，我們也不(bu)能(neng)小瞧了(le)ARM和x86架(jia)構，其經(jing)歷了(le)PC時代與移動(dong)互聯網(wang)時代，均已經(jing)在(zai)(zai)不(bu)同領(ling)域內站穩腳跟，也在(zai)(zai)保持著增長。只(zhi)不(bu)過，在(zai)(zai)更廣闊的物聯網(wang)時代，RISC-V憑借開源(yuan)開放以及彈性、可定制化的優勢(shi)也逐漸脫穎而出(chu)。
首先，完全開源一直是RISC-V為業界稱贊的顯著特點。RISC-V采用(yong)BSD協議(yi)，允許用(yong)戶自由(you)地使(shi)用(yong)、修改源(yuan)(yuan)代碼，可(ke)以自行選擇是將(jiang)修改后(hou)的(de)代碼作為(wei)開(kai)源(yuan)(yuan)使(shi)用(yong)還是專有軟件來實(shi)現(xian)產品的(de)差異化。這種開(kai)源(yuan)(yuan)但不閉流的(de)規(gui)則(ze)，不僅為(wei)企業節省了(le)一大筆基礎(chu)成本(ben)，更為(wei)實(shi)現(xian)其產品豐富創新提供了(le)有力支撐(cheng)。
更重(zhong)要的(de)(de)是，疊(die)加(jia)國(guo)(guo)際(ji)環境等外部(bu)因(yin)素的(de)(de)變化，國(guo)(guo)產化、自主可控提上日程(cheng)，導致國(guo)(guo)內玩家(jia)急需不受(shou)壟(long)斷制(zhi)約、具有供應鏈安全優勢的(de)(de)技術，來推動國(guo)(guo)內相關產業(ye)的(de)(de)發展(zhan)。所以(yi)，開(kai)源(yuan)架(jia)構的(de)(de)RISC-V備受(shou)中(zhong)國(guo)(guo)企業(ye)的(de)(de)廣泛(fan)關注。有相關數據顯示，中(zhong)國(guo)(guo)目前有300家(jia)以(yi)上公司(si)在關注RISC-V或以(yi)RISC-V指令集進行開(kai)發。
其次，物聯網的典型挑戰(zhan)和特征在于碎(sui)片(pian)化(hua)、個性化(hua)、差異化(hua)，而RISC-V則能夠根據特定應用場景對指令集進(jin)行擴展、裁減、修(xiu)改(gai)和定制。
RISC-V包含基本指令(ling)(ling)集、可選(xuan)指令(ling)(ling)集、用(yong)戶指令(ling)(ling)和(he)特權指令(ling)(ling)。基本指令(ling)(ling)集是任何使用(yong)RISC-V的(de)公司(si)或(huo)個人(ren)都必須做到的(de)，可選(xuan)指令(ling)(ling)集給予使用(yong)者選(xuan)擇空間，用(yong)戶和(he)特權指令(ling)(ling)集則可以(yi)根據應用(yong)場(chang)景(jing)的(de)需求增加。
此外，RISC-V自身模塊化的另一個優點是可以(yi)輕松(song)實現指令集和微(wei)架構(gou)松(song)耦合(he)，使得(de)微(wei)架構(gou)設計上(shang)的自由度更(geng)大。
正是因為RISC-V提供可拓展的指令集，也讓RISC-V具備了非常重要的“彈性”。
另外還(huan)值得注意的(de)是，RISC-V是由非盈利的(de)會(hui)員制組織(zhi)RISC-V基(ji)金會(hui)推動的(de)。不論基(ji)金會(hui)的(de)發展還(huan)是指令(ling)集標準的(de)演進推廣都由會(hui)員做主(zhu)。
圖：RISC-V生態(tai)圈迅速崛起，來(lai)源(yuan)：SiFive
正如(ru)Krste Asanovi?所言(yan)，RISC-V與x86、Arm最大不同之處(chu)在(zai)于不受任何一家(jia)企業主導。使用RISC-V架構的芯片設計企業擁(yong)有(you)更獨立的主導權(quan)。遇到一個新機遇市場如(ru)汽車、AI等，全部軟件都需要(yao)改時，很適合采(cai)用RISC-V。
同時，RISC-V國際基金會還通過設定規(gui)范，進行兼(jian)容性測試、對通過者發布證書，來(lai)保(bao)障RISC-V生態(tai)的健康環境(jing)。
中國正在成為RISC-V的主戰場
正如開篇所講(jiang)，在RISC-V芯片出(chu)貨(huo)100億顆(ke)的(de)成績中(zhong)，有50%由中(zhong)國(guo)(guo)市場貢獻。尤其是在國(guo)(guo)內集成電路產業發展的(de)關(guan)鍵時刻，中(zhong)國(guo)(guo)對于(yu)RISC-V架(jia)構的(de)需求確實尤為迫切。
中(zhong)(zhong)國工程(cheng)院(yuan)院(yuan)士倪光南曾表示(shi)，“RISC-V是中(zhong)(zhong)國CPU領域最受歡(huan)迎的架構。中(zhong)(zhong)國芯片產業和整個芯片生態將會越(yue)來越(yue)多地(di)聚焦于RISC-V架構，中(zhong)(zhong)國的巨大市場將成為支撐RISC-V的重要基地(di)。”
同樣(yang)地，RISC-V國(guo)際基金(jin)會應(ying)該(gai)也看到了中國(guo)市場的潛能。因(yin)此在2020年3月將總部位(wei)于(yu)美國(guo)的芯片技術非營利(li)組織RISC-V基金(jin)會正式遷移至瑞士。
RISC-V基金會首席執行官Calista Redmond稱：“基于持續保證對開源技術和軟件的支持以及規避可能帶來的政治風險等(deng)諸多因素的綜合考量，決定選擇(ze)將(jiang)基金會總(zong)部(bu)搬(ban)遷(qian)到瑞士。”
將目光拉回到國內市場。早在2018年，中國RISC-V產業聯盟(CRVIC聯盟)和中國開放指令生態系統(RISC-V)聯盟便相繼成立。
同時，上海市經信委發布的《上海市經濟信息化委關于開展2018年度第二批上海市軟件和集成電路產業發展專項資金(集成電路和電子信息制造領域)項目申報工作的通知》中(zhong)，也包含了基于RISC-V指令(ling)集架構(gou)的處理器芯片方向(xiang)，成為國內首個(ge)支持RISC-V研發的相關政策。
在產(chan)業(ye)端，阿(a)里(li)平頭哥(ge)、華(hua)為(wei)、中科院等(deng)也(ye)早就開(kai)始了RISC-V的(de)相(xiang)關布局。
其中，阿里平頭哥基于RISC-V架構設計的64位服務器級處理器“玄鐵”系列已廣泛應用于智能手機、功率管理以及人工智能等領域。
華為海思也2021年底發布了首(shou)款商用(yong)級別(bie)的RISC-V架構CPU，并基于此打造了高清(qing)電視(shi)芯(xin)片Hi373V110。
中科院團隊在2021年6月公布了國產開源高性能RISC-V處理器核心“香山”。今年(nian)6月，中科院發布了第二代“香山”開(kai)源高(gao)性(xing)能(neng)RISC-V核心(xin)。
此外，我國(guo)運營商也在RISC-V上積極布(bu)局。
中國(guo)聯通于今年3月(yue)正式加入(ru)了(le)CRVIC聯盟，并宣(xuan)布(bu)將(jiang)攜手RISC-V領域重(zhong)點企業、科研院所等產(chan)業鏈合(he)作(zuo)伙伴，共同繪制(zhi)中國(guo)RISC-V技術及產(chan)業發(fa)展(zhan)藍圖(tu)，在RISC-V國(guo)際標(biao)準制(zhi)定、共性技術攻(gong)關、知識產(chan)權合(he)作(zuo)機制(zhi)建立等方面深耕。
去年3月，中(zhong)國移(yi)(yi)動OenOS物聯網操作(zuo)系統也宣布加入CRVIC聯盟。此(ci)外，在(zai)同(tong)年12月的2022中(zhong)國移(yi)(yi)動全球(qiu)合作(zuo)伙伴大會上，中(zhong)國移(yi)(yi)動旗下芯(xin)片公司芯(xin)昇科(ke)技有限公司就發布了兩款RISC-V內核(he)物聯網通(tong)信(xin)芯(xin)片。
寫在最后
從國(guo)內(nei)市(shi)場(chang)的(de)積極(ji)布局便(bian)可以(yi)窺(kui)探(tan)出(chu)開源的(de)RISC-V在當下的(de)緊(jin)張(zhang)氛圍中對于中國(guo)芯片市(shi)場(chang)的(de)重要(yao)(yao)性。同樣地，占據一半出(chu)貨量的(de)中國(guo)市(shi)場(chang)所帶來(lai)的(de)強烈需求也(ye)將成為RISC-V發展的(de)重要(yao)(yao)驅(qu)動力(li)之(zhi)一。甚至(zhi)而言，作為全球(qiu)最大的(de)物聯網市(shi)場(chang)，中國(guo)可以(yi)說是RISC-V最容易落地和發展的(de)地方(fang)。
盡管誕生僅13年、尚(shang)且“年輕”的RISC-V還處(chu)于發(fa)展的早期階段，但(dan)其背后的發(fa)展前景有目共睹，我們(men)不妨拭目以(yi)待(dai)。
參考資料：
1.《出(chu)貨超百(bai)億，RISC-V成為(wei)“脫鉤”博弈(yi)下(xia)的籌(chou)碼?》，物(wu)聯(lian)傳(chuan)媒(mei)
2.《專家：RISC-V沒(mei)有性能天花板，2025年前(qian)后將超過x86和ARM》，電子發燒友網(wang)
3.《中國聯通高調入局RISC-V!為5G RedCap等終端國產化鋪路》，物聯網智庫
4.《RISC-V成“垂直半(ban)導體”時代(dai)必選(xuan)項!近2500人(ren)共(gong)同關注(zhu)SiFive中國技術論(lun)壇》， SiFive Inc.
