集微网报道，伴随着阿里、三星、高通、英特尔等全球IT和半导体巨头陆续加入RISE（RISC-V软件生态系统）联盟，除X86架构、ARM架构外的“第三极”RISC-V也越来越被广泛采用和熟知，成为ISA（指令集架构，Instruction Set Architecture）领域的后起之秀。
RISC-V是一个基于精简指令集原则的开源指令集架构，简单解释为与开源软件运动相对应的一种“开源硬件”。预计到2027年，全球RISC-V核心的使用率将达到16%。该项目自2010年启动，为何短短十几年便可迅速普及？中国企业在这一市场进展如何？
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乘借行业东风，RISC-V成为行业发展跳板
指令集架构是沟通软件和硬件之间的关键技术。英特尔主导的X86架构、英国ARM公司主导的ARM架构，是当前信息技术体系下最主流、占据绝对市场占有率的指令集架构。X86架构主要用于PC产业，特别是在桌面PC方面没有对手，至少占据90%以上的份额。ARM架构主要用于移动领域，比如在手机SoC领域ARM架构就占据了98%以上的份额，目前其也在向服务器、AI领域渗透。
目前半导体公司大多使用ARM服务，但部分企业认为，ARM通过提高许可费和强制使用其设计来滥用其地位。
此前，ARM将其设计授权给各种芯片制造商，供他们用于制造智能手机、电脑和汽车中的半导体。它收取设计的许可费，然后对每块出货的芯片收取版税。但知情人士表示，ARM希望从2024年开始，停止根据芯片的价值向芯片制造商收取使用其设计的版税，而是根据终端设备的价值向设备制造商收取费用。联发科、紫光展锐和高通，以及包括小米和OPPO在内的多家中国智能手机制造商，都已获悉定价政策的拟议变更。
而对比ARM商业模式的改变，RISC-V是完全开源的，不需要许可费。另外，RISC-V指令集简单，基础指令集才40多条；RISC-V灵活，能模块化设计，可以针对不同的芯片，进行指令集的组合。相较ARM芯片性能相似的半导体，RISC-V架构下的芯片可以减少大约50%的面积和60%的功耗。得益于此，RISC-V已被评估为ARM公司的最佳替代方案，三星、谷歌、英特尔、高通和其他公司正在推动RISC-V的使用。
Linux基金会最近成立了RISE联盟，支持RISC-V国际基金会（RVI）的全球开放标准活动和成就。这一项目将打造专门针对应用处理器的RISC-V软件生态系统，其中包括软件开发工具、虚拟化支持、语言运行时、Linux发行版集成和系统固件等。RISE管理委员会成员包括晶心科技、谷歌、英特尔、Imagination Technologies、联发科、英伟达、高通、红帽、Rivos、三星、SiFive、阿里和Ventana共13家企业/机构。
在近日的欧洲RISC-V峰会期间，RVI CEO Calista Redmond表示，目前基金会会员已经超过了3600名，2022年同比增长30%，2021年同比增长120%，当然此前基数较小。
而中国方面，中国工程院院士倪光南曾表示，中国已经有数百家企业加入RVI。已透露的包括阿里巴巴、华为、紫光展锐、中兴通讯、中科院、腾讯等机构与企业。
在笔者看来，中国企业与RVI的关系则是互惠互利，RVI中国成员在RISC-V社区中也做出了巨大的贡献，推动着RISC-V生态的发展。
“逼上梁山”与顺势而为 中企发力RISC-V
美国近年来对中国技术管制愈加严苛，还游说其盟友禁止向中国出口先进半导体及制造设备。今年早些时候，美国、日本和荷兰同意阻止向中国公司出售高端光刻设备。近日有外媒消息报道，知情人士称美国计划在7月底更新出口管制规则。
因此，长远来看，如果中国企业使用ARM或者X86架构进行半导体设计，或将面临被限制芯片制造的风险，毕竟ARM属日本软银旗下，而X86则被美国公司主导。但若利用RISC-V开源架构作为开发平台时，则不会受此限制。
受此形势及上文所提ARM商业模式转变等多因素影响，中国企业纷纷发力RISC-V领域。
在企业方面，阿里巴巴和腾讯都在为其云数据中心开发基于RISC-V的CPU，尤其是应用于人工智能方面。阿里此前推出了面向PC的RISC-V芯片，搭载该芯片的ROMA笔记本于今年3月份发布，并已在海外已上市。阿里的RISC-V芯片，目前分为C、E、R三大系列，可以用于不同的领域，比如AI、高性能计划，低功耗应用等等。
去年11月底，赛昉科技（StarFive）发布了面向PC等应用的高性能RISC-V芯片——昉·惊鸿8100。该芯片采用12nm制程工艺，基于赛昉科技自研的天枢CPU内核，64位超高性能设计，12级流水线，超标量、深度乱序执行，支持最新的指令集，包括位操作扩展、用户级中断、向量扩展V1.0、虚拟化等，可直接与Arm Cortex-A76对标。
在“第二届滴水湖中国RISC-V产业论坛”上，除了赛昉科技的昉·惊鸿8100，还有10款基于RISC-V架构的优秀国产芯片亮相。包括嘉楠科技的端侧RISC-V AIoT芯片K230，定位AIoT端侧AI平台芯片，面向大部分RISC-V+AI的端侧场景；酷芯微电子的150M-7GHz全频段无线SoC AR8030，该芯片基于平头哥半导体的玄铁E907 RISC-V CPU IP进行开发；昇生微电子SS26L1X系列面向多节电池移动设备场景的通用MCU等，将被广泛应用于汽车、消费电子等广泛领域。
在国家机构层面，2019年，在中国科学院支持下，由中国科学院计算技术研究所牵头发起“香山”高性能开源RISC-V处理器项目，该项目也在不断取得重大进展。“香山”于2022年6月启动工程优化，同年9月研制完毕，计划今年流片，性能超过2018年ARM发布的 Cortex-A76，主频2GHz@14nm，SPEC 2006得分为20分。
不止国内企业及机构在对RISC-V关注和发力，国外企业也对RISC-V兴趣倍增。值得一提的是，初创企业Ventana Microsystems发布了首款面向服务器的CPU Veyron V1。这款CPU，采用5nm工艺，最多可扩展到192核。而性能更是不输于X86芯片。经测试，其128核心版本的Veyron V1在300W功耗下，大幅性能领先于64核的AMD EPYC Milan 7763（280W），甚至是Intel Xeon Ice Lake 8380（270W）的两倍。
如此种种，RISC-V大有席卷CPU市场之势。
前景与弱势并存 RISC-V发展顺应市场
不久前，RVI在谈到RISC-V内核的增长方面时引用了一项研究，该报告预测到2025年RISC-V内核的销量将达到600亿个，而另一项研究则预测RISC-V的复合年增长率（CAGR）到2027年将达到35%。在这样一个成熟的行业中，35%的复合年增长率是非常激进和快速的，但越来越多的公司正在寻求设计自己的芯片，这有助于推动RISC-V的增长。
但RISC-V并非毫无缺点。因其轻量型的指令集，RISC-V的适用场景包括低端智能手机、个人电脑、游戏机和服务器等领域。此外，仅仅基于RISC-V芯片的研发还不足以说明它的成功。对于从未进入这两个市场的RISC-V CPU来说，即便是突破了硬件上的高性能门槛限制、达到了产品对于处理器性能的要求，但是还有很多软件生态方面的难题需要解决。RISC-V缺生态系统，但RVI不对此做任何定义，生态系统的搭建全由使用者发挥。或许，唯有RISC-V CPU的大规模量产，开发者随处可得，RISC-V生态才将爆发。
（校对/赵月）
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