作為最有希望挑戰(zhàn)ARM地位的開(kāi)源指令集架構(gòu)，RISC-V目前大多被用于低功耗的IoT嵌入式應(yīng)用。但在今年年初，平頭哥率先成功將Android 10操作系統(tǒng)移植到采用RISC-V指令集架構(gòu)的硬件上，這讓我們看到了RISC-V在智能手機(jī)上替代ARM的可能。所以，在未來(lái)RISC-V是否有可能沖擊智能手機(jī)、PC甚至數(shù)據(jù)中心等高性能應(yīng)用，并搶占Arm的市場(chǎng)份額？

2010年，加州大學(xué)伯克利分校的一個(gè)團(tuán)隊(duì)正準(zhǔn)備開(kāi)始設(shè)計(jì)一款CPU的項(xiàng)目，但在選擇指令集的過(guò)程中卻遇到了阻礙。縱觀當(dāng)時(shí)市面上的指令集：x86在英特爾手上無(wú)法獲取授權(quán)；ARM授權(quán)費(fèi)用又過(guò)高；至于MIPS、PowerPC、SPARC等，不僅本身復(fù)雜，還存在很多知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。

于是，團(tuán)隊(duì)決定自己動(dòng)手，他們成立了一個(gè)四人小組，僅僅用了3個(gè)月就完成了一套全新的指令集，并公開(kāi)發(fā)布他們的成果。這一套全新的指令集，就是RISC-V。從RISC-V的起源來(lái)看，可以說(shuō)，RISC-V是為了替代ARM或x86而生。

近10年間ARM的增長(zhǎng)我們有目共睹，伴隨著智能手機(jī)的發(fā)展，ARM不僅在各種智能設(shè)備上被廣泛應(yīng)用，近些年還開(kāi)始在PC以及數(shù)據(jù)中心發(fā)力，大有蠶食x86傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域份額之勢(shì)。

同樣，RISC-V誕生至今也已經(jīng)有10來(lái)個(gè)年頭，自2015年成立RISC-V基金會(huì)后，其開(kāi)源的特性就吸引著各大科技巨頭加入，并迅速發(fā)展壯大。去年12月8日舉行的RISC-V峰會(huì)上，RISC-V基金會(huì)CEO Calista Redmond表示，從嵌入式到企業(yè)，RISC-V核心、SoC、開(kāi)發(fā)板、軟件和工具的市場(chǎng)勢(shì)頭正在增強(qiáng)。與此同時(shí)，Redmond還透露，2020年RISC-V基金會(huì)全球會(huì)員增加了一倍，達(dá)到900多名成員，其中包括215個(gè)組織。

對(duì)于2020年的市場(chǎng)表現(xiàn)，PerfXLab（澎峰科技）CEO張先軼在接受《華強(qiáng)電子》采訪時(shí)表示：“2020年，算是計(jì)算硬件技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化創(chuàng)新小高潮，我們的發(fā)展勢(shì)頭也非常不錯(cuò)。我們相信新一代計(jì)算技術(shù)的中國(guó)創(chuàng)新和中國(guó)力量將不可忽視。”

據(jù)張先軼介紹，PerfXLab是一家致力于計(jì)算軟件棧相關(guān)技術(shù)研發(fā)的公司，其核心團(tuán)隊(duì)來(lái)自于中科院，重點(diǎn)關(guān)注HPC和RISC-V兩大計(jì)算硬件技術(shù)方向。早在2018年，PerfXLab就率先加入了RISC-V基金會(huì)。

“RISC-V可以獲得‘設(shè)計(jì)的自由’，從芯片設(shè)計(jì)角度這首先意味著這幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：更低門檻的創(chuàng)新自由；極致設(shè)計(jì)的自由；不受制于人的自由。PerfXLab將在RISC-V開(kāi)源軟件生態(tài)上給予芯片硬件企業(yè)全力支持，賦能從芯片到應(yīng)用落地最后1公里的問(wèn)題，開(kāi)源軟件生態(tài)是解決碎片化問(wèn)題的關(guān)鍵所在，要萬(wàn)物智能，芯片將必然是多樣性，這才是春天。”

而在2020年，國(guó)內(nèi)RISC-V生態(tài)落地也迎來(lái)了高速增長(zhǎng)期，各大芯片廠商都在積極布局RISC-V產(chǎn)品。芯來(lái)科技市場(chǎng)戰(zhàn)略總監(jiān)李玨表示：“2020年伴隨RISC-V生態(tài)在本土的大面積落地，芯來(lái)科技取得許多重大突破：完成了AIoT全系列處理器IP產(chǎn)品拼圖，覆蓋從低功耗到高性能的各種應(yīng)用場(chǎng)景，包括N100系列處理器內(nèi)核、N200和N300系列32位超低功耗RISC-V處理器，以及600系列處理器和面向高性能領(lǐng)域的32/64位900系列。”

就現(xiàn)階段而言，基于RISC-V的芯片主要應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景，比如性能要求較低的邊緣計(jì)算、嵌入式FPGA、MCU等低端市場(chǎng)。過(guò)去，這些應(yīng)用場(chǎng)景同樣是ARM所擅長(zhǎng)的，以32位MCU為例，不少國(guó)內(nèi)MCU廠商就長(zhǎng)期依賴于ARM建立的生態(tài)環(huán)境中。而RISC-V的出現(xiàn)，讓國(guó)產(chǎn)廠商嗅到了ARM以外的新道路。

李玨指出，當(dāng)前RISC-V處理器的廣泛應(yīng)用正沖擊著ARM的市場(chǎng)，眾多國(guó)內(nèi)大的芯片廠商都已在積極布局RISC-V處理器內(nèi)核的產(chǎn)品。

盡管在64位等高性能處理器領(lǐng)域，RISC-V目前并沒(méi)有太多應(yīng)用落地，但在張先軼看來(lái)，32位處理器領(lǐng)域的成功，已經(jīng)足以體現(xiàn)RISC-V相比ARM的優(yōu)勢(shì)。

“先說(shuō)明一下系統(tǒng)復(fù)雜性和系統(tǒng)先進(jìn)性是兩回事。”張先軼進(jìn)一步解釋道：“32位處理器雖然比64位的技術(shù)復(fù)雜性低一些，但要做好和做到先進(jìn)卻仍是不容易的事情。RISC-V率先在32位處理器市場(chǎng)取得可喜的成績(jī)，這已經(jīng)體現(xiàn)了RISC-V開(kāi)源指令集的優(yōu)越性，PerfXLab也一直在講開(kāi)源的驅(qū)動(dòng)力是讓行業(yè)獲得‘設(shè)計(jì)的自由’，這也是與ARM相比的核心優(yōu)勢(shì)。我們認(rèn)為RISC-V 32位處理器大有可為，對(duì)比一下我們和ST、NXP這種國(guó)際巨頭的規(guī)模就可知道一些事情了。”

不過(guò)，對(duì)于未來(lái)龐大的IoT市場(chǎng)，其碎片化的特點(diǎn)在業(yè)內(nèi)已經(jīng)被談?wù)摿撕芏嗄辍RM利用其先發(fā)優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)與其多個(gè)生態(tài)合作伙伴構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，試圖解決IoT部署過(guò)程中的碎片化問(wèn)題。而作為挑戰(zhàn)者，IoT市場(chǎng)的碎片化是否會(huì)對(duì)RISC-V的推廣和落地應(yīng)用帶來(lái)一定阻礙？

張先軼再次強(qiáng)調(diào)了要充分發(fā)揮RISC-V的開(kāi)源特性：“你可以獲得‘設(shè)計(jì)的自由’，從芯片設(shè)計(jì)角度這首先意味著這幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：更低門檻的創(chuàng)新自由；極致設(shè)計(jì)的自由；不受制于人的自由。PerfXLab將在RISC-V開(kāi)源軟件生態(tài)上給予芯片硬件企業(yè)全力支持，賦能從芯片到應(yīng)用落地最后1公里的問(wèn)題。”

因此，開(kāi)源軟件生態(tài)就是解決碎片化問(wèn)題的關(guān)鍵所在。“要萬(wàn)物智能，芯片將必然是多樣性，這才是春天。”張先軼補(bǔ)充道。