RISC-V架構(gòu)，中國芯的“新機(jī)遇”

多年來，兩大架構(gòu)巨頭壟斷了主流架構(gòu)。由ARM公司主導(dǎo)的ARM架構(gòu)、與英特爾主導(dǎo)的X86架構(gòu)是全球芯片領(lǐng)域的主流架構(gòu)。

老牌的兩大巨頭，一個演繹著PC時代的神話，一個在移動互聯(lián)網(wǎng)時代稱霸。兩種不同架構(gòu)各有側(cè)重?？梢哉f是優(yōu)勢互補(bǔ)、無法替代的關(guān)系。X86架構(gòu)一直是Intel和AMD兩家公司掌握的封閉性技術(shù)，沒有明確的知識產(chǎn)權(quán)授權(quán)模式。而ARM架構(gòu)則需要上億高昂的授權(quán)費用。這都使得中小企業(yè)、創(chuàng)新企業(yè)望而卻步。

這時，RISC-V出現(xiàn)在了人們的視野。RISC-V基于小型、快速、低功耗等現(xiàn)實情況設(shè)計，而且其設(shè)計者也并沒有對特定的微架構(gòu)進(jìn)行過度的設(shè)計，恰巧可以滿足物聯(lián)網(wǎng)時代傳感器：低性能，結(jié)構(gòu)簡單，低功耗的需求。
RISC-V的眾多優(yōu)點是可以看得到的，RISC-V架構(gòu)采用的開源方式，其指令集可以自由地用于任何目的，允許任何人設(shè)計、制造和銷售RISC-V芯片和軟件而不必支付給任何公司專利費。
雖然這不是第一個開源指令集，但它具有重要的意義：RISC-V的設(shè)計可以完全適用于現(xiàn)代計算設(shè)備（如倉庫規(guī)模云計算機(jī)、高端移動電話和微小嵌入式系統(tǒng)）；設(shè)計者考慮了不同用途的性能與功率效率；RISC-V還擁有眾多支持軟件，這解決了新指令集通常的弱點。中國工程院院士倪光南多次在公開演講中表示，RISC-V的優(yōu)勢，在于其包含了CPU發(fā)展過程中優(yōu)秀的創(chuàng)新點，在技術(shù)上非常完備。因為“年輕”，它不僅非常精簡，而且沒有所謂的“歷史包袱”。比如，一個技術(shù)手冊，由于ARM和英特爾都需要與自己的上一代產(chǎn)品兼容，可能需要2000多頁，而RISC-V卻只需要幾百頁。

架構(gòu)開始面臨眾多挑戰(zhàn)，不少科技巨頭紛紛轉(zhuǎn)向RISC-V架構(gòu)。RISC-V因其靈活、精簡、開源等特性，成為全球芯片領(lǐng)域備受關(guān)注的架構(gòu)，也被視為中國芯的“新機(jī)遇”。全球芯片領(lǐng)域主流架構(gòu)“兩極爭霸”的局面或許將會變?yōu)椤叭愣αⅰ钡男缕隆?a target="_blank">全志科技攜手阿里平頭哥開發(fā)RISC-V生態(tài)。2020年8月全志科技宣布與阿里旗下半導(dǎo)體公司平頭哥合作，發(fā)布基于RISC-V指令集架構(gòu)的戰(zhàn)略合作框架，致力于從指令集到IP、芯片、產(chǎn)品打造一條安全可靠的處理器技術(shù)供應(yīng)鏈。開源RISC-V賦能產(chǎn)品多樣性。當(dāng)前，全球CPU指令集架構(gòu)主要有x86(復(fù)雜指令集)、ARM(精簡指令集)、RICS-V(精簡指令集)、MIPS(精簡指令集)。其中x86是復(fù)雜指令集，其余三種為精簡指令集。

RISC-V是目前唯一的開源指令集，其他指令集為封閉或者授權(quán)式運作。RISC-V在整體設(shè)計上具備開放性、先進(jìn)性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、可擴(kuò)展等特征，使其在面向DSA（專用領(lǐng)域處理器架構(gòu)）設(shè)計上具有天然優(yōu)勢，可以很好地滿足AIoT時代各個領(lǐng)域的差異化需求，從而賦能產(chǎn)品多樣性。不同指令集架構(gòu)對比指令集X86ARMRISC-VMIPS指令集架構(gòu)復(fù)雜指令集(CISC)精簡指令集(RISC)精簡指令集(RISC)精簡指令集(RISC)模塊化不支持不支持支持不支持硬件實現(xiàn)復(fù)雜度高復(fù)雜度高硬件設(shè)計與演繹實現(xiàn)方式簡單復(fù)雜度高商業(yè)運作封閉授權(quán)昂貴開源、免費架構(gòu)授權(quán)、開源允許改進(jìn)生態(tài)環(huán)境成熟成熟快速起步中薄弱應(yīng)用主處理器主處理器主處理器主處理器市場服務(wù)器與桌面PC移動和嵌入式從物聯(lián)網(wǎng)切入，可覆蓋從微控制器到超級計算機(jī)的全計算領(lǐng)域適用