RISC-V架構(gòu)和國產(chǎn)IP不受美國出口管制

擁抱開放是當(dāng)今各個行業(yè)的大趨勢，也符合當(dāng)下中國***的”和平合作, 開放包容, 互學(xué)戶鑒, 互利共贏”核心理念。伴隨著***和ARM停止授權(quán)華為事件的***，業(yè)界紛紛對有望給中國處理器同時帶來自主可控繁榮創(chuàng)新的RISC-V開放指令集架構(gòu)表達了更多的關(guān)注和更熱切的期盼。但是，對于RISC-V技術(shù)也出現(xiàn)了一些質(zhì)疑的聲音，譬如說因為RISC-V技術(shù)是源自加州大學(xué)伯克利分校，那么基于RISC-V架構(gòu)的商業(yè)處理器IP都存在風(fēng)險等，甚至對整個RISC-V開源社區(qū)的質(zhì)疑，還有聲音建議要回到關(guān)起門來全部重新自己搞一套架構(gòu)的老路上去。

上述質(zhì)疑一部分源于情緒上的恐慌，另一部分則源于對行業(yè)的誤解。本文對圍繞RISC-V的幾個爭議問題進行重點剖析，希望達到正本清源的效果。

問題1：什么是“架構(gòu)”，什么是“微架構(gòu)”，什么是處理器IP？

指令集架構(gòu)，有時簡稱為“架構(gòu)”或者稱為“處理器架構(gòu)”。其可以理解為處理器底層硬件與運行于其上的軟件之間的橋梁與接口。業(yè)界主流的架構(gòu)是x86架構(gòu)（由Intel和AMD公司所有）和ARM架構(gòu)（ARM公司所有）。

有了指令集架構(gòu)，便可以使用不同的處理器硬件實現(xiàn)方案來設(shè)計不同性能的處理器。處理器的具體硬件實現(xiàn)方案稱為微架構(gòu)（Micro-architecture）。

IP(Intellectual Property)在集成電路領(lǐng)域里通常指的是硅知識產(chǎn)權(quán)(Silicon Intellectual Property), 即一種事先定義，經(jīng)過驗證可以在芯片設(shè)計中重復(fù)使用的功能模塊[1]， 使用不同“微架構(gòu)”實現(xiàn)并經(jīng)過充分驗證后的處理器產(chǎn)品，在業(yè)界通常稱之為處理器IP。作為一個知名的例子，ARM公司是世界上最大的處理器IP公司，ARM公司雖然設(shè)計開發(fā)基于ARM架構(gòu)的處理器核，但是商業(yè)模式并不是直接生產(chǎn)處理器芯片，而是作為硅知識產(chǎn)權(quán)IP供應(yīng)商，授權(quán)IP許可給其客戶。目前，全世界幾乎所有芯片公司都有使用ARM公司的授權(quán)。芯片公司從ARM公司購買其處理器IP，加入適當(dāng)?shù)耐鈬娐罚瑥亩纬勺约旱腟oC芯片產(chǎn)品。最近ARM停止授權(quán)華為事件之所以產(chǎn)生巨大的業(yè)界震動，就是因為ARM幾乎長期壟斷了中國的處理器IP市場，所以ARM對中國本土芯片公司的***力巨大，任何一個本土芯片公司都難以承受ARM斷供的沖擊。

問題2：“RISC-V指令集架構(gòu)”會受到美國出口管制嗎？

源自美國國內(nèi)受到出口管制的，通常都是具體的軟硬件產(chǎn)品，而開源項目的源代碼則是受美國***第一修正案保護的***。但是“RISC-V指令集架構(gòu)”（通常也簡稱RISC-V架構(gòu)），既不是源代碼也不是具體產(chǎn)品，而是一套開放的處理器架構(gòu)標準，因此無法受到美國的出口的管制[2]。RISC-V指令集架構(gòu)相關(guān)文檔的發(fā)布基于CC BY 4.0 License，可以免費分享并基于其做修改甚至商業(yè)用途。因此使用RISC-V指令集架構(gòu)本身是不受美國進出口管制的。

RISC-V基金會鼓勵任何人，無論是會員還是非會員無任何限制地使用RISC-V指令集架構(gòu)去實現(xiàn)處理器。

問題3：基于RISC-V架構(gòu)實現(xiàn)的處理器IP會受到管制嗎？

如問題1中所述，RISC-V指令集架構(gòu)（簡稱“架構(gòu)”）只是一個標準，真正能夠被使用起來的是不同“微架構(gòu)”的處理器產(chǎn)品。這些處理器產(chǎn)品，在業(yè)界通常稱之為處理器IP。處理器IP一般分為三類，分別闡述如下[2]：

1.（國內(nèi)或者國外的）開源的RISC-V處理器IP。

如果是托管到Github等的開源項目，則源代碼受美國***第一修正案保護（除了安全加密算法相關(guān)的），而不受出口管制***。

2.國內(nèi)IP公司開發(fā)的RISC-V商業(yè)處理器IP，或者國內(nèi)公司自研自用的RISC-V處理器IP。

基于RISC-V指令集架構(gòu)，如果由國內(nèi)公司實現(xiàn)的商業(yè)和非商業(yè)處理器IP，則可以完全不受美國管制，完全做到自主可控。

3.國外IP公司開發(fā)的RISC-V商業(yè)處理器IP，或者國外公司自研自用的RISC-V處理器IP。

受到出口管制***的主要是美國公司，產(chǎn)品主要在美國研發(fā)或受到美國監(jiān)管相關(guān)公司的商業(yè)IP產(chǎn)品，都將受到美國出口管制的***。

此外，RISC-V相關(guān)開源工具鏈，包括編譯器和調(diào)試器，則遵循GPL和BSD等開源許可證，無明確的出口管制限制，特別是源代碼受到美國***第一修正案保護的***[3][4]。

問題4：為何不干脆“自建一套指令集架構(gòu)”？

“自建一套指令集架構(gòu)”的嘗試在國內(nèi)已經(jīng)被多次嘗試過，也已經(jīng)存在了多種國內(nèi)自有的指令集架構(gòu)。

其實設(shè)計一個指令集架構(gòu)不難，真正難在生態(tài)建設(shè)。而生態(tài)建設(shè)中最昂貴的成本是教育成本（即人們普遍的熟悉程度），以及接受成本（即人們愿意投入的時間），而這兩個成本昂貴到無法用金錢造就和購買。這也就是多年來無論是國內(nèi)還是國外，都存在過一些私有指令集架構(gòu)，但始終停留在小眾市場而無法成為被廣泛接受的主流指令集架構(gòu)的原因。

“自建一套指令集架構(gòu)”也許可以某種程度上實現(xiàn)“自主”“可控”，但是難以實現(xiàn)“繁榮”的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

與之相反的是，RISC-V一套徹底開放的指令集架構(gòu)，由于其全世界范圍內(nèi)的開放性和先進性，吸引了大量企業(yè)，學(xué)校和個體主動參與其中，生態(tài)發(fā)展速度驚人，社區(qū)生機勃勃，解決了生態(tài)建設(shè)中的最核心問題。因此，使用RISC-V架構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)“繁榮”的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

正確打開方式

做大做強國產(chǎn)自主可控的本土RISC-V處理器IP

綜上，RISC-V作為一種全新的開放指令集架構(gòu)，擁有蓬勃的生態(tài)吸引力，是未來非常有潛力的主流指令集架構(gòu)之一，能夠?qū)崿F(xiàn)“繁榮”的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。并且，RISC-V架構(gòu)和國產(chǎn)RISC-V IP根本不受美國出口管制。

因此，擁抱開放技術(shù)，共建主流生態(tài)，抓緊做大做強國產(chǎn)自主可控的本土RISC-V處理器IP，真正實現(xiàn)“自主”“可控”“繁榮”的本土處理器產(chǎn)業(yè)生態(tài)，才是最正確的打開方式。