開源的RISC-V，能否與x86、ARM架構三足鼎立？

這并不是在講三國演義，而是芯片架構領域的真實寫照。從20世紀末互聯網出現到PC互聯網時代之前，芯片架構百花齊放：x86、ARM、MIPS、Power、SPARC、Alpha等各顯神通；

20世紀90年代后，隨著PC互聯網時代的到來，以英特爾、AMD為代表的x86架構成為芯片架構領域的霸主，一直延續(xù)到移動互聯網時代的到來；

2010年前后，伴隨著3G、4G網絡的興起與發(fā)展，移動互聯網時代到來，兼具性能與功耗的ARM架構獨霸移動智能終端以及嵌入式領域，x86架構活躍在PC和數據中心；

如今，伴隨著云計算、人工智能等技術的興起，萬物互聯時代到來，多樣化的應用需求以及貿易戰(zhàn)等影響，使得芯片架構再次走向多元化。

其中，開源的RISC-V架構便是代表。

先看幾組數據：Semico Research2019年發(fā)布的《RISC-V市場分析：新興市場》報告預計：到2025年，市場將總共消費624億個基于RISC-V架構的 CPU核心。2018-2025年間，RISC-V年均復合增長率高達146.2%。

同時，Tractica也預測，基于RISC-V IP和軟件工具的市場規(guī)模在2018年為5200萬美元，2025年時將增長至11億美元。

雖然相比x86架構和ARM架構，RISC-V架構的市場規(guī)模還尚小，但這樣的數據依然能證實RISC-V架構的光明未來。事實上，截至今天，RISC-V已經問世了十年有余。其起源于2010年加州大學伯克利分校（UC Berkeley）某研究團隊。

當時，由于各種架構涉及IP問題，同時x86、ARM授權難且費用高昂，所以該研究團隊決定設計一個全新的架構，并遵循BSD（Berkeley Software Distribution）協議，這意味著該架構幾乎給了開發(fā)者最大的自由，幾乎可以“為所欲為”，這便是RISC-V。

2015年，RISC-V基金會的成立意味著這一架構進入了發(fā)展快車道，其吸引了業(yè)內大量知名研究機構、軟硬件大廠，如Berkeley Architecture Research、高通、英偉達、NXP、三星、美光、谷歌、IBM、西數、希捷、SEGGER、Mentor Graphics、Express Logic等，國內中科院計算所、阿里、華為、紫光展銳、中興微電子、華為海思、聯發(fā)科等也是RISC-V基金會成員。

透過RISC-V的起源及發(fā)展，不難發(fā)現這一架構頗受追捧的原因。其一，RISC-V架構是開源的。這意味著使用者無需支付高昂的授權費，且BSD協議給了RISC-V開發(fā)者最高級別的開發(fā)、改動權限，開發(fā)者可以按照自己的需求隨意開發(fā)進而商業(yè)化，無需擔心IP問題。

其二，RISC-V架構順應物聯網時代的需求。由于基于精簡指令集RISC（Reduced Instruction Set Computing RISC），RISC-V具備優(yōu)異的功耗比，這使其非常適合物聯網時代多種多樣的終端需求以及人工智能應用。

其三，RISC-V架構沒有歷史包袱。由于誕生于2010年，所以在設計之時，RISC-V架構便規(guī)避了計算機架構幾十年來發(fā)展的彎路，且天然適應物聯網時代，即在擴展性、精簡性、模塊化方面充滿競爭力。

以精簡性為例，同基于RISC的ARM，經過這么多年的發(fā)展，其架構文檔達數千頁，指令數目繁多。而RISC-V架構文檔兩百多頁，基礎指令40多條。

當然，RISC-V架構也有其劣勢，主要體現在生態(tài)上。由于誕生時間不過十年左右，RISC-V相關的編譯器、開發(fā)工具、開發(fā)環(huán)境等還需進一步完善，整個RISC-V上下游產業(yè)鏈也需要發(fā)展。

也是由于發(fā)展時間短、生態(tài)尚不成熟，整個RISC-V圈并沒有誕生諸如英特爾、AMD這樣的芯片巨頭，所以脫穎而出成為RISC-V架構玩家共同的目標，能看到，這幾年間，RISC-V架構賽道競爭激烈。

國外：Renode，由瑞典嵌入式公司Antmicro創(chuàng)立，是一個開源測試和開發(fā)框架，方便開發(fā)人員模擬物理硬件系統；

Dover Microsystems：總部位于美國Massachusetts，基于RISC-V架構的處理器提供網絡安全解決方案；

Microsemi：Microchip Technology的子公司，其基于RISC-V架構設計的PolarFire系列SoC可為物聯網設備提供低功耗、靈活的解決方案，并提供了RISC-V全套軟件產品。

GreenWaves Technologies：總部位于法國格勒諾布爾，是最早的RISC-V芯片提供商。2018年時，GreenWaves Technologies便發(fā)布了基于RISC-V架構的八核GAP8處理器。

當然，最知名的莫過于SiFive。SiFive總部位于舊金山，是全球最早的RISC-V公司之一，在2015年時，該公司便發(fā)布了基于RISC-V架構的處理器內核，此后該公司又發(fā)布了U54-MC Coreplex、HiFive Unmatched等產品。

如今，SiFive估值已達到5億美元。令其名聲大噪的，莫過于近日的傳聞，英特爾計劃以20億美元收購SiFive，能被x86架構龍頭——英特爾以三倍的溢價值收購，足以證明SiFive的實力，更證明著RISC-V架構的光明未來。

受中興、華為事件、中美貿易戰(zhàn)等因素影響，比起國外，國內對RISC-V架構的關注更為“瘋狂”。如RISC-V基金會中，阿里、華為、紫光展銳均為最高級別會員。

2018年，中國RISC-V產業(yè)聯盟（China RISC-V Industry Consortium （CRVIC））和上海市RISC-V專業(yè)委員會正式成立，吸引了國內65家知名半導體相關機構，包括IP設計服務、芯片、軟件、系統應用領域的中國知名企業(yè)，眾多院校、科研院所以及投資機構。

國內也有多家企業(yè)投入RISC-V架構的建設浪潮，既包括原有半導體相關廠商開展RISC-V的研發(fā)，又誕生了多家RISC-V架構創(chuàng)企。

如阿里旗下的平頭哥半導體公司，于2019年發(fā)布首款基于RISC－V架構的CP玄鐵910，面向5G、人工智能、自動駕駛等領域。華米科技也在過去兩年基于RISC-V架構陸續(xù)發(fā)布了“黃山一號”、“黃山二號”。

核芯互聯則是一家成立于2017年的RISC-V架構創(chuàng)企，如今已正式發(fā)布基于32位RISC-V內核的嵌入式MCU，主打性能功能比以及穩(wěn)定性，適用于家電、工控領域以及物聯網等場景。

芯來科技是另一家RISC-V架構創(chuàng)企，是專業(yè)的RISC-V處理器IP和芯片解決方案公司。自2018年成立以來，芯來科技凝聚了一支本土經驗豐富的處理器研發(fā)團隊，從零開始全自主相繼研發(fā)推出了N100、N200、N300、N/NX/UX600、N/NX/UX900等系列產品，覆蓋從低功耗到高性能的各種場景需求。

6月21日，芯來科技宣布完成新一輪融資，這也是芯來科技在一年內連續(xù)獲得的第三次資本加持，累計融資數億元人民幣。

信創(chuàng)大背景下，RISC-V架構的出現以及備受中國推崇似乎緩解了中國“芯痛”：其是開源的，不必擔心受制于人；其是免費的，對IP設計企業(yè)而言減少了高昂的授權費；其是適應物聯網時代的，精簡，可擴展，功耗比優(yōu)異。也正是這些特性，RISC-V在2017年時便被印度確定為國家指令集。

雖然看上去一片大好，但要想RISC-V架構真正成為中國國家架構，仍面臨著重重難關，既需要政策的引領指導，更需要RISC-V架構上下游企業(yè)的齊心協力，共筑生態(tài)。切記：不可蜂擁而至，分工明確才能避免重復造輪子。