RISC-V再獲突破，CPU將迎來(lái)三分天下的格局

（文章來(lái)源：樂(lè)晴智庫(kù)）

據(jù)行業(yè)媒體報(bào)道，挪威物聯(lián)網(wǎng)（IoT）公司ONiO日前推出了一種基于RISC-V的超低功耗微控制器，能夠完全利用采集的能量進(jìn)行操作，而無(wú)需電池、無(wú)需超級(jí)電容器或任何其他形式的儲(chǔ)能。此款微控制器本身基于自由和開源的RISC-V指令集體系結(jié)構(gòu)-RV32EMC，采用1.8V供電時(shí)，其運(yùn)行頻率高達(dá)24MHz。RISC-V指令集擺脫了原有指令集的兼容性桎梏，集合了多種指令集ISA的優(yōu)點(diǎn)，目前在國(guó)內(nèi)正蓬勃發(fā)展。

2010年，加州大學(xué)伯克利分校的研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并推出了一套基于BSD協(xié)議許可的免費(fèi)開放的指令集架構(gòu)RISC-V，其原型芯片也于2013年1月成功流片。RISC-V，一般被念做：riskfive。V，即羅馬數(shù)字5。該指令集是RISC系列指令集的第五代產(chǎn)品。是一種基于“精簡(jiǎn)指令集（RISC）”原則的開源指令集架構(gòu)。存儲(chǔ)在CPU內(nèi)部，引導(dǎo)CPU進(jìn)行運(yùn)算，并幫助CPU更高效運(yùn)行，介于軟件和底層硬件之間的一套程序指令合集。

在半導(dǎo)體的歷史上，X86、ARM作為主流架構(gòu)一直都占有著很大的市場(chǎng)。RISC-V架構(gòu)相比成熟的商業(yè)架構(gòu)的最大一個(gè)不同在于它是一個(gè)模塊化的架構(gòu)，該架構(gòu)篇幅簡(jiǎn)潔，指令集模塊化、指令集數(shù)量少，不但能夠?qū)崿F(xiàn)向后兼容，還解決了類似X86、ARM架構(gòu)在升級(jí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，沒(méi)有歷史包袱。

而且其不同的部分還能以模塊化的方式組織在一起，從而試圖通過(guò)一套統(tǒng)一的架構(gòu)滿足各種不同的應(yīng)用，這種模塊化是x86與ARM架構(gòu)所不具備的。隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來(lái)臨，RISC-V作為新興架構(gòu)，以其精簡(jiǎn)的體量，或許在未來(lái)的IoT領(lǐng)域中能憑借其廉價(jià)、性能等優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)反超取得絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。

中國(guó)工程院院士倪光南此前表示，未來(lái)RISC-V很可能發(fā)展成為世界主流CPU之一，從而在CPU領(lǐng)域形成Intel（英特爾）、ARM、RISC-V三分天下的格局?；赗ISC-V開源指令集架構(gòu)的國(guó)產(chǎn)CPU可望滿足自主可控測(cè)評(píng)的要求，前景可期。RISC-V的開源特性，使得國(guó)內(nèi)企業(yè)可以繼續(xù)使用。同時(shí)因?yàn)槠淠K化的設(shè)計(jì)，可以直接應(yīng)用模塊，使用門檻不高。

并且對(duì)于新時(shí)代IoT等趨勢(shì)的驅(qū)動(dòng)下，RISC-V對(duì)比其余架構(gòu)存在較大的優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)企業(yè)提前布局，或可成為該行業(yè)巨頭之一。自2018年開始，在國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體技術(shù)圈里，已經(jīng)掀起了一場(chǎng)關(guān)于RISC—V的討論熱潮。同時(shí)，由于ARM高昂的授權(quán)費(fèi)令其下游承擔(dān)高額的授權(quán)費(fèi)，全球80多家科技巨頭正在試圖嘗試開源芯片架構(gòu)RISC-V，RISC-V芯片開源帶來(lái)良好的市場(chǎng)反應(yīng)。

對(duì)于RISC-V生態(tài)，目前國(guó)內(nèi)企業(yè)如阿里，已經(jīng)有所行動(dòng)，全資收購(gòu)的中天微已經(jīng)發(fā)布RISC-V第三代指令系統(tǒng)架構(gòu)處理器CK902，平頭哥也在2019年發(fā)布了全球性能最強(qiáng)的RISC-V的MCU產(chǎn)品，具備發(fā)展CPU的潛力。另外，華為之前也表示，對(duì)RISC-V開發(fā)很有興趣，公司也是這個(gè)基金會(huì)的成員。國(guó)內(nèi)企業(yè)北京君正、兆易創(chuàng)新、美高森美、華米科技也在該領(lǐng)域也已經(jīng)紛紛有所行動(dòng)。

國(guó)外方面，創(chuàng)業(yè)公司SiFiv稱其目前擁有超過(guò)100個(gè)RISC-V處理器許可證，并表示其中包括高通和SK海力士在內(nèi)的十大半導(dǎo)體公司中有六家是其客戶。Sifive設(shè)計(jì)的芯片已被用于商業(yè)發(fā)行的產(chǎn)品中，包括中國(guó)可穿戴設(shè)備公司Huami生產(chǎn)的智能手表和韓國(guó)初創(chuàng)企業(yè)Fadu生產(chǎn)的存儲(chǔ)設(shè)備。高通作為ARM最大的客戶之一，也參與投資了SiFive。這預(yù)示著，高通未來(lái)將開發(fā)基于RISC-V架構(gòu)的處理器，擺脫對(duì)于Arm的完全依賴。

西部數(shù)據(jù)在2018年11月宣布，未來(lái)旗下硬盤處理器和控制器都逐漸轉(zhuǎn)移至成RISC-V架構(gòu)，為了開發(fā)RISC-V生態(tài)系統(tǒng)，WesternDigital已經(jīng)在從事RISC-V項(xiàng)目的各家公司中進(jìn)行合作和投資。2015年，RISC-V基金會(huì)正式成立，吸引了包括英偉達(dá)、NXP、三星、Microsemi在內(nèi)等企業(yè)的加入。迄今為止，該基金會(huì)已吸引了全球28個(gè)國(guó)家327多家會(huì)員加入。中國(guó)臺(tái)灣的晶心科技是RISC-V基金會(huì)創(chuàng)始成員，是32/64位嵌入式CPU核心的領(lǐng)先供貨商，其客戶每年量產(chǎn)逾10億顆多樣化的SoC，已被RISC-V基金會(huì)晉升成為白金會(huì)員(Platinum member)。

RISC-V基金會(huì)負(fù)責(zé)維護(hù)RSIC-V指令集標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)與架構(gòu)文檔，每年RISC-V基金會(huì)都會(huì)舉辦各種專題討論會(huì)和全球活動(dòng)。根據(jù)RISC-V基金會(huì)亞太區(qū)副秘書長(zhǎng)郭雄飛所言，唯有RISC-VMCU大規(guī)模量產(chǎn)，開發(fā)者真正隨手可得，相應(yīng)的軟件生態(tài)才能大規(guī)模爆發(fā)。根據(jù)SiFive首席執(zhí)行官NaveedSherwani的預(yù)測(cè)，兩年之后RISC-V就會(huì)進(jìn)軍手機(jī)市場(chǎng)，與高通、蘋果、三星、聯(lián)發(fā)科等ARM公司搶智能手機(jī)處理器市場(chǎng)，同時(shí)有可能威脅低功耗筆記本處理器。同時(shí)，5年后RISC-V指令的處理器有可能進(jìn)軍服務(wù)器市場(chǎng)。

目前RISC-V被認(rèn)為最適合應(yīng)用在IoT市場(chǎng)。因?yàn)镮oT市場(chǎng)的情況更為靈活，是一個(gè)“碎片化”的市場(chǎng)，客戶需求相對(duì)多樣化，目前尚無(wú)任一架構(gòu)統(tǒng)一市場(chǎng)，而RISC-V具有低功耗、低成本、靈活可擴(kuò)展及安全可靠的特性。雖然RICS-V本身是開源免費(fèi)的，但是用戶對(duì)RICS-V的架構(gòu)進(jìn)行使用和修改后可以進(jìn)行銷售。根據(jù)Tractica的預(yù)測(cè)，基于RISC-V的IP和軟件工具的全球收入將在2025年增加到11億美元，高于2018年的5200萬(wàn)美元。

隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來(lái)臨，而RISC-V作為新興架構(gòu)，擁有在IoT等新興領(lǐng)域深耕的客觀條件。以其精簡(jiǎn)的體量，或許在未來(lái)的IoT領(lǐng)域中能取得絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。隨著人工智能、5G、邊緣計(jì)算、區(qū)塊鏈等技術(shù)的發(fā)展和成熟，將對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算需求形成巨大挑戰(zhàn)，并創(chuàng)造出新的計(jì)算技術(shù)需求，國(guó)內(nèi)CPU企業(yè)如能在此期間不斷拓展產(chǎn)品譜系，將大有可為。
（責(zé)任編輯：fqj）