电子产品世界

　　王 莹 （《电子产品世界》编辑）

　　编者按：RISC-V的发展前景如何？近日，在兆易创新推出基于RISC-V内核的微控制器GD32V发布会上，倪光院士认为，未来RISC-V很可能发展成为世界主流CPU之一，从而在CPU领域形成Intel、Arm、RISC-V三分天下的格局。

1 RISC-V存在的理由

　　站在全世界的视野来看，已有两种架构存活了——Intel的X86架构，和Arm架构。

　　通常认为，成熟市场上第一名能够活得很好，第二名还可以，第三名水深火热。

　　在X86市场，Intel和AMD是比较舒服的，AMD至少有20%的市场份额——美国的反垄断法不允许把AMD消灭掉。X86因为做得早，有传统的市场基础，特别是有强大的生态支持，因此很难撼动。Arm也很好，特别在移动领域基本不可动摇，Arm已有很成熟的商业模式。但是在其他领域，哪种架构会主导？这不好说。

　　目前芯片业有什么缺点呢？市场上近千家设计公司中，大部分都是很小的公司——只有几十个人，由于设计芯片的负担比较重，因此只有少数企业能承受中高端芯片的研发成本，制约了芯片领域的创新。而RISC-V指令集是可以降低处理器芯片IP成本的新模式。另外，像兆易创新这样的大企业，也想进一步发展，所以希望有更好的新技术出来。

　　Linux开源软件的成功给我们一个启发：能不能把这种成功模式从软件领域复制到硬件领域？之前也有些开源的硬件，但是都没有成功。不过，RISC-V应该是一个很好的创新点。

2 RISC-V的优势与短板

　　RISC-V的优势是自由、免费，谁都可以做，只要声明一下就可以了，但是不会像CPU一样严格控制（严格控制的好处是不会碎片化），因此各有千秋。

　　RISC-V许可证现在来看门槛很低，谁都可以用，这非常有优势。不过，是否会用了以后自己不开源，改进了以后慢慢形成RISC-VA，RISC-VB？这不好说。作为RISC-V联盟，还是希望通过一定的手续使一些内容公布出来，使大家都能用上新的改进，而不是有些仍用原有的、没有改进的，而与新的不兼容。这也是挑战，即能不能在RISC-V发展之后共享一些经验，防止碎片化。

3 RISC-V的应用市场

　　相比X86和Arm，RISC-V的生态环境显然是最大的问题。但是不是那么难呢？也不一定，从某种意义上看，操作系统带领整个生态软件，所以比较保守地估计，RISC-V定位新的IoT（物联网）、移动、5G、边缘计算等。

　　IoT等新兴市场显然很好，因为对大家比较公平，X86或者是Arm在此还没有什么新的生态。此外，人工智能、大数据这些新兴领域，RISC-V也有可能首先进入。

　　我们会很保守地把RISC-V定位于新一代信息技术，但是除了移动端以外，终端服务器RISC-V也有机会进入。

　　倪院士分析道：Arm在移动领域的生态优势目前无法撼动，因为假设一种新技术能够做到95%、96%的兼容没有用，只要用户发现手机上的某APP不能用，不会认为是兼容的问题，会认为是手机坏了。这也是为何当年英特尔投资上百亿美元在手机市场没做成的原因。

　　但是在X86统治的服务器领域，RISC-V还是有机会的。Arm架构现在也在力图进入服务器领域，包括海思、飞腾，以及我们的操作系统都有源码，可以把这个生态移到服务器领域。目前根据测试结果，基于Arm64位CPU的功耗相当于X86的2/3，可见有功耗优势。因此Arm在服务器里替代X86是完全可能的，服务器生态没有问题。

4 增强话语权

　　我们希望今后增强自己的话语权。中国有那么多企业，今后中国的RISC-V基金会是不是可以介入，增加我们的话语权？美国出口管制法理论上可以加到代码托管平台上，下载和上传代码也是属于美国出口管的范围，这很麻烦。因此，相信中国参与RISC-V会越来越多，我们希望把RISC-V的生态繁荣起来。

　　RISC-V在中国有很多组织，除了倪院士所在的中国开放指令生态（RISC-V）联盟外，上海还有民间联盟——中国RISC-V产业联盟，以及其他联盟。希望大家加强合作，把RISC-V在中国搞起来，把官产学研商不竭的资源整合起来，使产业有更大的发展。

5 我们为什么需要支持RISC-V

　　现已流行的两种架构短期之内没有问题，X86和Arm若干年内都会存在。但是对于我国，领导人多次强调：关键核心技术买不来。这句话是实践反复告诉我们的，不是理论。否则人家随时断供，罚款等也都来了。

　　从这个角度来讲，X86有什么欠缺呢？生态挺好，市场现在毫无疑问，服务器也是不错的，但是我们没有授权。同样，Arm也是非常流行的，目前我们能同步得到内核授权，海思和飞腾等都是买的终身架构授权。因为有钱，理论上没有什么问题。

　　但是今后怎么样呢？可能有问题。按照美国目前的说法，含有美国技术的成分超过25%，按照美国产品管辖就可以制裁。现在华为海思和飞腾用的Arm技术都不会受影响，因为这是终身可用的架构授权，但是未来不清楚会怎么样。

　　中国那么大，一方面正在现有的X86和Arm生态上继续发展；另一方面，中国还有其他本土CPU，申威、龙芯自己可以生产了，本土CPU的生态也是在发展之中；此外，我们还有基于RISC-V的CPU，自主可控测评可望满足要求（如表1）。软件如果都掌握的话，生态的迁移也不是很难。

　　也许过了若干年后，经过兆易创新等本土企业的努力，世界上有一天会说CPU是三驾马车——形成Intel、Arm、RISC-V三分天下的格局。

　　希望大家共同努力，在中国首先实现这个愿景也是有可能的。

　　本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第9期第1页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。

关键词： 201909 RISC-V CPU