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架構壟斷，但新興的開源指令集RISC-V將為我國芯片產業(yè)發(fā)展提供新機遇，如果抓住機會，就有可能在CPU核心技術上掌握主動權。

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，是ARM和x86架構之外規(guī)模最大的CPU架構，同時也是國內自主研發(fā)芯片的主攻架構之一。

在地緣政治影響全球經濟的當下，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《芯片與科學法案2022》undefined其中明確規(guī)定獲得美方補助的企業(yè)十年內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關注度再次提高。

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，為何能與ARM/X86一較高下?中國RISC-V產業(yè)現狀如何?它會是中國芯片自主的關鍵技術方向嗎? 帶著這些問題，鳳凰網科技采訪了平頭哥副總裁孟建熠，電子創(chuàng)新網創(chuàng)始人、半導體專家張國斌。

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。指令集/架構，是存儲在處理器(芯片)內部指導它運行計算的一系列規(guī)范語言，包含各種復雜的算法。簡單來說，指令集/架構的先進與否直接關系到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。不同于x86、ARM等國外商業(yè)公司私有指令集架構，RISC-V最大的特點是“開放標準化”，即允許任何人設計制造芯片、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芯片自主的希望。

RISC-V具備架構簡單、可模式化設計的特點。 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，成為半導體、物聯網等新興應用領域的創(chuàng)新焦點。近年來，RISC-V在工業(yè)控制、車聯網應用較為活躍，尤其是在端側RISC-V架構IP覆蓋了安全芯片、AIoT等應用場景，而這些以往都是Arm主導的領域。

平頭哥副總裁孟建熠向鳳凰網科技表示，隨著AIoT時代的到來，涌現出越來越多的智能設備，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、高通、三星、華為海思等，會員已超過3100家。目前，市場上已經有100億顆RISC-V內核，RISC-V僅用12年時間創(chuàng)下的數據超過AER的同期數據;2021年，共有超過160個面向各領域處理器核，向各行業(yè)滲透。

RISC-V是中國芯片 自研的關鍵解?

國內芯片行業(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)，擺脫對國外的技術依賴。而RISC-V的開源特性，被業(yè)內視作可繞開西方壟斷的技術方向。

2018年，美國商務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，國內政府政策、產業(yè)研究等多方面協(xié)同推動RISC-V架構加速發(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、32 位及以上的處理器芯片的研發(fā)及產業(yè)化”。

同年，倪光南聯合國內業(yè)界人士成立了中國RISC-V產業(yè)聯盟。隨后，在中科院牽頭下，中國開放指令生態(tài)(RISC-V)聯盟成立。兩個聯盟的成立，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技術和應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，華為海思官網公布全新的高清電視芯片Hi373V110，內置海思全自研RISC-V架構的CPU;此外，中興、芯原股份也在加速自研基于RISC-V架構的產品。

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

半導體專家張國斌透露，盡管ARM/X86架構還是CUP市場主流，但為了提前搶占物聯網、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挑戰(zhàn)。

半導體專家張國斌告訴我們，業(yè)內已有共識，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指令集設計出商業(yè)型CPU，然后再將CPU賣出去或者進行授權。 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，采用該架構出現問題可能需要自行摸索解決方案。在專業(yè)性極強的芯片設計領域，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，國內響應企業(yè)也好，時間可能會縮短，至少也要三至五年時間。“市場穿透力沒那么快，現在真正基于RISC-V量產芯片并不多，也沒有通用型芯片。”

此外，相比X86和ARM，RISC-V在高性能計算領域的發(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，導致它大部分的應用場景是嵌入式。高性能處理器方面，RISC-V芯片產品以32位居多。從現實情況來看，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，要求先進工藝，更考驗整個芯片設計的能力，特別體現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的興起還需要新產業(yè)的爆發(fā)。

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