關鍵詞：無人機物聯網智能手機
一個似乎必然的選擇，正如被歷史驗證的所有成功的CPU架構一樣，RISC-V也正在通過全球范圍內的生態聯盟來擴張其影響力——雖然他們之間難免競爭。美國的RISC-V基金會被視為RISC-V的官方管理機構，會員包括西部數據、英偉達、谷歌等200多家成員，但他們在中國目前只有25家會員，這遠遠低于中國本地的RISC-V聯盟規模：去年10月成立的中國RISC-V產業聯盟（上海相關行業協會主導）已有超過一百家會員；去年11月成立的中國開放指令生態（RISC-V）聯盟（中科院主導）也已超過60家。致象爾微電子科技有限公司副董事長兼CEO方之熙希望有更多本土企業加入美國的RISC-V基金會，好處之一是“可以使用RISC-V的LOGO，并且能夠防止過度碎片化帶來的風險”，他是RISC-V基金會中國顧問委員會的主席，曾任英特爾公司副總裁及首任英特爾中國研究院院長(2010-2014)，這一背景無疑給RISC-V的觀望者賦予了積極性，但更多的價值還是來自于RISC-V本身所體現出的特性。
“人們誤解了處理器所遵循的摩爾定律。當初這個定律只是說，每隔18-24個月，單位面積晶圓上的晶體管數量增加一倍，沒有任何有關成本和性能的表述。”方之熙說。“最近幾年，摩爾定律的升級所帶來的單處理器性能的提升并不像之前明顯，主要是功耗瓶頸愈發嚴重。”
RISC-V出現的必然性似乎和ARM的成功邏輯一樣，Intel花了十幾年時間在服務器處理器上的開發，最終形成了掌控云端計算99%的處理器的局面，但端上99%卻是RISC，其中75%屬于ARM。云上是很好的計算環境，但端上的很復雜——通用CPU架構不能解決這個問題。有意思的是，現在的情況似乎又回到ARM當初的起點——X86和ARM對整個應用市場的生態環境的壟斷使得任何創新都很難通過改動架構來實現，這個問題和物聯網之類應用對動態和靜態功耗的高要求以及日趨緊迫的安全問題一起，成為充滿機遇的焦慮。
也許IT行業的貝爾定律可以緩解這種焦慮：計算機每10年會產生新一代，其設備或用戶數將增加10倍。這將觸發新的產業鏈，新的商業模式，新的服務模式和新的技術產品。截止去年年底，與RISC-V芯片、軟件、硬件、投資、知識產權和生態相關的中國企業總數已經接近一百家。中國開放指令生態（RISC-V）聯盟秘書長、中科院計算所研究員包云崗在解釋他們統計的這個數據時強調，少數幾家企業控制指令集導致“相較于軟件，指令集沒有開放標準，使得開源芯片遠遠落后于開源軟件”的現狀。
包云崗提到一個現象，主流云計算公司的CPU利用率基本低于20%，比如亞馬遜AWS EC2的平均CPU利用率僅為7%-17%，國內云計算數據中心的CPU利用率也小于20%，“云計算公司通過降低利用率來保障服務質量，另一方面又希望提高CPU的利用率來降低成本。”他說。“阿里短期目標是CPU利用率達到40%，長期目標為60%。”
正如開源軟件降低了互聯網創新門檻并提高了自主性，包云崗認為得益于摩爾定律效應的降低、計算網絡化以及軟硬件協同的敏捷開發新模式，開源芯片前景可期，而RISC-V打開了開源芯片的死結。
一個積極的決定
至少有三類垂直市場正在成為多元化需求的主流：一類是以無人機、物聯網、AR/VR、智能手機為主的客戶細分市場；一類是云和邊緣的數據中心；一類則是以ADAS這類技術所推動的智能汽車。也許物聯網體現了這類產品開發的共性：更快、更便宜和更短的開發周期。定制化的需求會越來越多，但差異化開發只占10%左右，其余90%可以提前選擇IP即可。
這堅定了IP授權業務公司對RISC-V的信心。“在V3之后，我們將不再更新原有架構的內核，全面轉向RISC-V。”不久前，在接受電子發燒友的采訪時，晶心科技公司總經理林志明這樣說道。這家14年來一直以內核IP授權和技術服務為主要業務的公司是RISC-V基金會的創始會員，該公司將其首款RISC-V內核架構命名為V5，而在這之前，采用該公司V3內核的SOC發貨量已經超過了20億顆。
除了市場需求，支撐晶心科技做出這個決定的，是他們的一整套開發資源，對于那些希望選擇RISC-V作為處理器架構的開發者而言，這是十分關鍵的——包括開發、調試、軟件調度、虛擬SoC平臺在內的開發工具；包括外圍設備和互連IP的預集成和預驗證的子系統平臺、評估板和AICE硬件調試器在內的開發平臺；包括標準C庫、DSP庫、商業以及開源操作系統、驅動程序、中間件等在內的基礎軟件。這些資源全部可以用于RISC-V的開發。
生態系統也十分重要，過去14年，晶心科技同120多個合作伙伴建立了聯系，包括軟、硬件和SOC開發環境，涉及連接、安全、混合信號、圖形、人工智能、軟件棧、開發工具、RTOS和語音處理等。而在物聯網的生態系統方面，同超過50個合作伙伴一起提供相關解決方案。
不過，對于那些初創的開發原型的公司而言——他們是RSIC-V的主要用戶——成本才是最重要的。
“客戶從ARM轉到RISC-V的原因主要是成本，RISC-V是免費的。”晶心科技技術長蘇泓萌說，“另外，ARM內核不能讓用戶修改指令，RISC-V可以。”
目前，晶心科技可提供兩款RISC-V內核——N25和NX25，其中NX25是首款具有DSP功能的RISC-V核。去年第三季度，晶心科技還發布了運行linux的RISC-V內核。不過，筆者在現場看到的演示，還都是基于開發板搭建的。“現在沒看到芯片，是因為客戶產品還在流片周期中。”蘇泓萌說，“我們去年推出了第一個RISC-V核，到年底已簽了16家廠商，這還不包括簽了評估協議的。去年晶心科技總計拿下42個案子，這個占比已經很高了。”
一個最大的障礙
提到轉換處理器架構，除了成本上的誘因，影響RISC-V發展的原因是什么？方之熙提到的碎片化蘇泓萌并不擔心：“只要支持標準指令集，多版本是RISC一直就有的情況，有很多方法可以統一和控制的。”商業模式更不是問題，RISC-V是BSD授權條款（Berkeley Software Distribution，伯克利軟件發行版），是開源界GPL，LGPL，BSD，MIT，Apache五種許可協議之一。也許認知度不夠是一個問題，“還有很多用戶不了解RISC-V，以為RISC-V無所不能，又對免費的定義和范圍有誤解，”蘇泓萌說，“這需要有個過程。”
如果NVIDIA、NXP、高通、三星這樣的公司也都開始在產品中加入RISC-V，那么剩下來的似乎只是對市場測試和平衡的漫長的等待。“去年我們客戶V3處理器開發了11顆，RISC-V要達到這個規模預計要5、6年。”林志明說。需要擔心市場生態的問題嗎？林志明認為RISC-V對市場生態的要求不是很高，“晶心科技的RISC-V客戶中，甚至也有做云端訓練的、做數據服務器的SSD處理的。而亞太市場中百度、阿里這些公司都將拉動入口端設備的多元需求。”當然，還有5G，“5G周邊應用也會引爆一個數據處理的市場，對RISC-V而言會是一個大的機會。”他補充道。
即使不考慮晶心科技IP內核授權的商業模式，ARM也是RISC-V一個繞不過去的話題。“可以說，ARM是RISC-V競爭上的一個最大的障礙。”在停頓了幾秒還是沒能想出更婉轉的表述之后，林志明還是同意了關于RISC-V和ARM二者之間關系的這一說法。顯然，對于RISC-V的擁護者而言，時間既長又短。
