平頭哥“玄鐵”出鞘

2018年，阿里巴巴在收購杭州中天微之后，旋即成立了平頭哥半導(dǎo)體有限公司，而平頭哥是蜜獾的別稱，這種動物向來有不自量力、以小博大的精神，但也因為狠勁十足，即便是獅子、獵狗等大型肉食動物，都不敢輕易惹牠。

而其在半導(dǎo)體領(lǐng)域全力拼博的結(jié)果，終于在今年讓世人看到了成果。

平頭哥的前身中天微，原本就已經(jīng)在研發(fā)RISC-V相關(guān)的方案，而在今天的阿里巴巴上海峰會上，由阿里巴巴副總裁戚肖寧主講，正式宣布該公司將推出一款以RISC-V指令集打造的高端CPU IP：玄鐵910。

玄鐵910還不是真正量產(chǎn)的CPU產(chǎn)品，而是類似AMD所打造，基于X86指令集的Zen微架構(gòu)的定位用個比較粗淺的比擬，就好似要打造屠龍刀、倚天劍，就必須以玄鐵作為關(guān)鍵原料，根據(jù)需要（征服武林或者刺殺最高領(lǐng)導(dǎo)）來定制其設(shè)計，然后再加上劍柄等外部器件，才能真正成為武器。根據(jù)官方說法，該微架構(gòu)可以支持到最高16核，單核性能可以到7.1 Coremark/Mhz，基本上已經(jīng)追平了英特爾的中高端處理器。

雖然還無法一舉達到頂尖，但已經(jīng)是相當(dāng)不錯的成績，其性能指針已經(jīng)超過很多中國自有計算架構(gòu)。而如果不是與英特爾比較，而是和同屬RISC-V的架構(gòu)相比，在性能上也要高出40％以上。當(dāng)然，目前RISC-V主要還是被用來打造低端核心，高性能應(yīng)用其實相對仍少。

而值得注意的是，平頭哥在這個IP當(dāng)中加入了至少50組以上的定制指令，這也代表其肩負(fù)的工作可能并不是那么通用，當(dāng)然，也開始有業(yè)界人士擔(dān)心，如果一開始就發(fā)展龐大的定制指令，而且又不對外開放，那么整體的RISC-V生態(tài)可能會分崩離析，形成像早期Android一樣的破碎化，屆時軟件或終端的設(shè)計可能每家處理器都必須各自支持，無法形成群落效應(yīng)，也難以對抗既有的處理器平臺。

不過阿里巴巴表示，這個IP將會完全開放，也就是開發(fā)者可以自由使用該IP的所有設(shè)計，并定制成自己需要的架構(gòu)。如果平頭哥的50多個定制指令被業(yè)界認(rèn)可，將來或有可能形成生態(tài)，融入既有的RISC-V生態(tài)中。

戚肖寧表示，通過玄鐵910設(shè)計制造高性能端上芯片，應(yīng)用于5G、人工智能以及自動駕駛等領(lǐng)域。使用該處理器可使芯片性能提高一倍以上，同時芯片成本降低一半以上。

另一方面，平頭哥看來也不想走傳統(tǒng)的IP授權(quán)業(yè)務(wù)，反而是在推動類似設(shè)計服務(wù)的工作，畢竟從指令集、IP再到處理器，中間需要經(jīng)過很多模擬和驗證階段，一般新創(chuàng)公司可能無法負(fù)擔(dān)，這時平頭哥就可以合理的代價提供相關(guān)的服務(wù)，帶動整體行業(yè)的發(fā)展。

除此之外，平頭哥還打造了面向領(lǐng)域定制優(yōu)化的芯片平臺(Domain specific SoC)，提供包括CPU IP、SoC平臺以及算法在內(nèi)的軟硬件資源，面向不同AIoT場景提供多種層次的芯片服務(wù)。

從2010年加州伯克利分校的研究小組推動相關(guān)研究以來，RISC-V指令集已經(jīng)是個很成熟的架構(gòu)，雖然相比x86和Arm在生態(tài)方面還明顯缺乏，但也因此沒有歷史包袱，是一個非常精簡漂亮的系統(tǒng)架構(gòu)。

簡單來說，RISC-V指令集基本分為四類：以開放原始碼指令集體系結(jié)構(gòu)(ISA)為代表的核心指令集、ISA中的可選擇指令集、用戶指令(Customer Instruction)和系統(tǒng)指令(也被稱作“特權(quán)指令”)。RISC-V支持包括圖形引擎、機器學(xué)習(xí)和人工智能、網(wǎng)路、儲存、安全性、嵌入式和通用型處理器在內(nèi)的多種應(yīng)用程序。

而為何RISC-V會這么受到歡迎？追根究底是因其使用了BSD License開源協(xié)議，這使 RISC-V不像ARM、PowerPC 等指令集那樣需要付費授權(quán)才能使用。而且 BSD 開源協(xié)議給予使用者很大自由，允許使用者修改和重新發(fā)布開源代碼，也允許基于開源代碼開發(fā)商業(yè)軟件發(fā)布和銷售。像Linux 的GPL協(xié)議，就限制了商業(yè)公司的行為。而BSD開源協(xié)議則不同，蘋果的iOS就基于BSD內(nèi)核，但使用開源軟件之后，因為BSD開源協(xié)議給了蘋果很大的自由度，蘋果依舊可以將iOS閉源并在商業(yè)市場賺錢。

而隨著投入開發(fā)的成員增加，RISC-V生態(tài)系統(tǒng)亦不斷擴大，其開發(fā)工具、FGPA軟核、IP和設(shè)計服務(wù)也會不斷增多，還將支持更多操作系統(tǒng)。