核心提示：

1. 國內(nèi)芯片行業(yè)之所以對 RISC-V 架構(gòu)寄予厚望，很大部分原因是美國對華為的卡脖子事件，這讓我們意識到芯片一定要自主研發(fā)，擺脫對國外的技術(shù)依賴。而 RISC-V 的開源特性，被業(yè)內(nèi)視作可繞開西方壟斷的技術(shù)方向。

2.平頭哥副總裁孟建熠向鳳凰網(wǎng)科技表示，隨著 AIoT 時代的到來，催生了對芯片的定制化需求，這種碎片化的需求更容易被低功耗、可定制化的 RISC-V 處理器滿足，（RISC-V 處理器）取得了顯著的進展，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

3.RISC-V 為國內(nèi)突破芯片壟斷帶來了希望，但不能盲目樂觀，它還有諸多風險和技術(shù)挑戰(zhàn)。半導(dǎo)體專家張國斌指出，RISC-V 的開源免費，業(yè)內(nèi)認為并非完全免費，基于 RISC-V 開源架構(gòu)開發(fā)芯片產(chǎn)生的風險成本也不可被忽視。此外，目前很多接口不兼容 RISC-V，生態(tài)體系并不完善。

“中國芯應(yīng)走第三條路 ?！?/p>

8 月 24 日，倪光南院士在 2022 RISC-V 中國峰會致辭中表示：目前，主流 CPU 市場仍被 X86、ARM 架構(gòu)壟斷，但新興的開源指令集 RISC-V 將為我國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新機遇，如果抓住機會，就有可能在 CPU 核心技術(shù)上掌握主動權(quán)。

誕生于 2010 年的 RISC-V，是一個基于精簡指令集（RISC）原則的開源架構(gòu)，是 ARM 和 x86 架構(gòu)之外規(guī)模最大的 CPU 架構(gòu)，同時也是國內(nèi)自主研發(fā)芯片的主攻架構(gòu)之一。

在地緣政治影響全球經(jīng)濟的當下，芯片自主重要性不言而喻。本月，美國總統(tǒng)拜登本正式簽署了《芯片與科學(xué)法案 2022》undefined 其中明確規(guī)定獲得美方補助的企業(yè)十年內(nèi)不得與中國或其他令美國擔憂的國家進行任何重大交易，市場對 RISC-V 關(guān)注度再次提高。

圖｜中國工程院院士倪光南

倪光南院士的發(fā)言，堅定了芯片行業(yè)自主研發(fā)信心的同時，也引發(fā)了一定討論。

RISC-V 架構(gòu)，為何能與 ARM / X86 一較高下？中國 RISC-V 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀如何？它會是中國芯片自主的關(guān)鍵技術(shù)方向嗎？ 帶著這些問題，鳳凰網(wǎng)科技采訪了平頭哥副總裁孟建熠，電子創(chuàng)新網(wǎng)創(chuàng)始人、半導(dǎo)體專家張國斌。

RISC-V 為何能與 ARM / X86 一較高下？

目前的芯片市場，存在 X86、MIPS、ARM、RISC-V 四種主流指令集，也是大家常說的芯片架構(gòu)。指令集 / 架構(gòu)，是存儲在處理器（芯片）內(nèi)部指導(dǎo)它運行計算的一系列規(guī)范語言，包含各種復(fù)雜的算法。

簡單來說，指令集 / 架構(gòu)的先進與否直接關(guān)系到 CPU 性能。

倪光南院士看好的 RISC-V，是一個基于精簡指令集（RISC）原則的開源架構(gòu)。不同于 x86、ARM 等國外商業(yè)公司私有指令集架構(gòu)，RISC-V 最大的特點是“開放標準化”，即允許任何人設(shè)計制造芯片、免版稅。

這意味著，任何公司都能使用 RISC-V，無需擔心“斷供”風險。因此一度被視作我國實現(xiàn)芯片自主的希望。

RISC-V 具備架構(gòu)簡單、可模式化設(shè)計的特點。例如，RISC-V 基本指令集 RV32I 只有 47 條指令，而 x86 指令集已超過 1400 條，ARM 指令集增加到了 1200 條。同時，X86 和 ARM 每月都會增加兩條，而 RISC-V 不會再增加，這樣能降低處理器的芯片面積和能耗。

由于 RV32I 指令集是固定不變的，編譯器編寫者、語言程序員有穩(wěn)定的目標，還能通過模塊化設(shè)計將不同部分組織在一起。換言之，RISC-V 沒有 X86 / ARM 指令集背負的兼容性包袱，能更好的滿足細分場景的需求。

RISC-V 的特性，使它快速崛起于全球范圍，成為半導(dǎo)體、物聯(lián)網(wǎng)等新興應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新焦點。近年來，RISC-V 在工業(yè)控制、車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用較為活躍，尤其是在端側(cè) RISC-V 架構(gòu) IP 覆蓋了安全芯片、AIoT 等應(yīng)用場景，而這些以往都是 Arm 主導(dǎo)的領(lǐng)域。

平頭哥副總裁孟建熠向鳳凰網(wǎng)科技表示，隨著 AIoT 時代的到來，涌現(xiàn)出越來越多的智能設(shè)備，催生了對芯片的定制化需求，這種碎片化的需求更容易被低功耗、可定制化的 RISC-V 處理器滿足，因此取得了顯著的進展，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

行業(yè)層面上，RISC-V 基金會已吸引了大量廠商加盟，包括英偉達、谷歌、西數(shù)、高通、三星、華為海思等，會員已超過 3100 家。目前，市場上已經(jīng)有 100 億顆 RISC-V 內(nèi)核，RISC-V 僅用 12 年時間創(chuàng)下的數(shù)據(jù)超過 AER 的同期數(shù)據(jù)；2021 年，共有超過 160 個面向各領(lǐng)域處理器核，向各行業(yè)滲透。

RISC-V 是中國芯片自研的關(guān)鍵解？

國內(nèi)芯片行業(yè)之所以對 RISC-V 寄予厚望，很大部分原因是美國對華為的卡脖子事件，讓我們意識到芯片一定要自主研發(fā)，擺脫對國外的技術(shù)依賴。而 RISC-V 的開源特性，被業(yè)內(nèi)視作可繞開西方壟斷的技術(shù)方向。

2018 年，美國商務(wù)部禁止中興銷售零部件、商品，致使后者芯片短缺；2019 年，美國對華為實行芯片制裁后，國內(nèi)芯片企業(yè)擔憂與 ARM 的合作面臨的風險，陸續(xù)加入了 RISC-V 陣營。

與此同時，國內(nèi)政府政策、產(chǎn)業(yè)研究等多方面協(xié)同推動 RISC-V 架構(gòu)加速發(fā)展。2018 年，上海市政府發(fā)布一份支持軟件和集成電路的政策，其中明確提到“支持基于 RISC-V 指令集架構(gòu)、32 位及以上的處理器芯片的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”。

同年，倪光南聯(lián)合國內(nèi)業(yè)界人士成立了中國 RISC-V 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。隨后，在中科院牽頭下，中國開放指令生態(tài)（RISC-V）聯(lián)盟成立。兩個聯(lián)盟的成立，初衷都是為推動 RISC-V 生態(tài)在中國本土的完善。

目前，RISC-V 理事會中 80% 以上的最高級別會員都為中國企業(yè)，超過 70% 的 RISC-V 主要成員來自中國，包括阿里巴巴、華為、中芯國際、紫光展銳、晶晨股份、芯原股份等。截至今年，RISC-V 處理器在 IoT 的應(yīng)用規(guī)模超 100 億，中國公司的出貨量占 50%。

中國企業(yè)在 RISC-V 技術(shù)和應(yīng)用上的貢獻度也越來越高。8 月 24 日，阿里平頭哥發(fā)布首個高性能 RISC-V 芯片設(shè)計平臺無劍 600，將 RISC-V 從 1GHz 主頻性能帶到 2GHz 商用性能水平；去年底，華為海思官網(wǎng)公布全新的高清電視芯片 Hi373V110，內(nèi)置海思全自研 RISC-V 架構(gòu)的 CPU；此外，中興、芯原股份也在加速自研基于 RISC-V 架構(gòu)的產(chǎn)品。

多位專家認為，RISC-V 架構(gòu)對于中國企業(yè)來說是一個難得的機遇，因為 RISC-V 起步晚，國內(nèi)外差距并不像傳統(tǒng) X86 架構(gòu)領(lǐng)域那么大，有一定的趕超空間。

半導(dǎo)體專家張國斌透露，盡管 ARM / X86 架構(gòu)還是 CPU 市場主流，但為了提前搶占物聯(lián)網(wǎng)、AR 智能等市場風口，RISC-V 已成為不少車企、以及科技公司的重點項目。

RISC-V 生態(tài)不夠成熟，具有專利風險

雖然 RISC-V 為國內(nèi)突破芯片壟斷帶來了希望，但也不能盲目樂觀，它還有諸多風險和技術(shù)挑戰(zhàn)。

半導(dǎo)體專家張國斌告訴我們，業(yè)內(nèi)已有共識，RISC-V 是開源指令集，但不是完全免費。例如，部分公司會基于 RISC-V 指令集設(shè)計出商業(yè)型 CPU，然后再將 CPU 賣出去或者進行授權(quán)。從這個意義上說，它是開源的，不是免費的。

與此同時，基于 RISC-V 架構(gòu)開發(fā)芯片的風險成本不可被忽視。RISC-V 是開源可供使用的，也意味著沒有“售后”服務(wù)，采用該架構(gòu)出現(xiàn)問題可能需要自行摸索解決方案。在專業(yè)性極強的芯片設(shè)計領(lǐng)域，處理問題可能要付出更多的成本和時間。

RISC-V 當前處于發(fā)展階段，目前很多接口不兼容 RISC-V，這也阻礙其發(fā)展。孟建熠指出，ARM 已建構(gòu)起一套更為完整的軟硬件生態(tài)體系，并形成了可靠的商業(yè)循環(huán)，RISC-V 要發(fā)展到 ARM 的成熟度，還有一段長路要走。

張國斌則表示，ARM 在中國花了十年以上時間才建立成熟的生態(tài)。RISC-V 起點較高，國內(nèi)響應(yīng)企業(yè)也好，時間可能會縮短，至少也要三至五年時間?！笆袌龃┩噶]那么快，現(xiàn)在真正基于 RISC-V 量產(chǎn)芯片并不多，也沒有通用型芯片?！?/p>

此外，相比 X86 和 ARM，RISC-V 在高性能計算領(lǐng)域的發(fā)展仍不充分。

GMP 庫開發(fā)者 Torbj?rn Granlund 曾指出，RISC-V 指令集過于簡單且碎片化，導(dǎo)致它大部分的應(yīng)用場景是嵌入式。高性能處理器方面，RISC-V 芯片產(chǎn)品以 32 位居多。從現(xiàn)實情況來看，RISC-V 將繼續(xù)向高性能演進，而高端化“起勢”也需長時間的錘煉。

孟建熠表示，高性能 RISC-V 芯片的量產(chǎn)，要求先進工藝，更考驗整個芯片設(shè)計的能力，特別體現(xiàn)在性能和功耗的平衡把握上，需要投入大量的研發(fā)精力。

最后，RISC-V 的興起還需要新產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)。

在電腦處理器、手機處理器領(lǐng)域，X86 / ARM 生態(tài)已經(jīng)相當成熟，RISC-V 想從中爭奪市場份額，無異于“虎口奪食”。而在物聯(lián)網(wǎng)、安全芯片、智能穿戴等領(lǐng)域，Arm 市場基石并不穩(wěn)固，對于 RISC-V 來說更有機會。