科技历来不会中止行进的步伐，我们曾经走过了 PC 和行动网络时期，正在迈向 AI 和 IoT 的时期。驱动时期进步的重要要素之一是计算力的提升，当然，每个时期都有其代表性的处置器架构。RISC-V 指令集架构（ISA）近年来在全球范围内引发宏大关注，不少人以为 RISC-V 将成为 AIoT 时期的主要玩家以至是代表性的指令集。

 

据理解，2019 年底开端，基于 RISC-V 的产品将陆续上市，那么，RISC-V 将如何抢占 AIoT 市场？RISC-V 真的能成为新时期 ISA 的代表吗？

RISC-V 免费是误解，灵敏性是最大优势

或许是由于业界对 ARM 的受权费有些意见，也或单纯由于免费的产品更具吸收力，架构简单、完整开源的 RISC-V 指令集一推出就引发宏大的关注。全球范围内，包括 WD、辉达、Google、高通、华为、联发科等巨头都纷繁参加 RISC-V 基金会；印度以至在政府的鼎力支持下，RISC-V 成为了印度的国度指令集。

 

 

此时，有人就把指令集开源和免费划上了等号，并且把免费视为 RISC-V 的优势。RISC-V 指令集免费，并不意味着 RISC-V 处置器免费。芯片心科技总经理林志明承受雷锋网采访时也指出，遵照 BSD（Berkeley Software Distribution）的确能够免费运用 RISC-V 指令集设计产品，但 RISC-V 的 CPU 并难免费，这是一个误解。

 

 

有意义的是，这固然是一个误解，但也是推行 RISC-V 的好时机。比方芯片心科技就有 RISC-V FreeStart 方案，这个方案能够让开发者免费运用芯片心的 RISC-V N22 中心，集成开发环境等，不过基于 RISC-V FreeStart 方案设计的产品量产时，则需求交纳一定的版税。芯来科技也有“一分钱方案”，形式与芯片心根本相同，目的都是为了推行 RISC-V。

 

面对千亿范围的物联网市场和有实力的竞争者，ARM 也采取相似的做法。2015 年，华宇：ARM 宣布开发者能够免费运用 Cortex-M0 的聪慧财富权，停止产品的设计和样品开发。

 

RISC-V 基金会中国参谋委员会主席方之熙博士之前承受采访时表示，RISC-V 会将低阶的设计完整开源免费，ARM 也可以把简单的设计开源免费供大家运用，想要运用 RISC-V 的公司还是应该关注 RISC-V 能够依据应用场景完成的差别化。

 

差别化或者说灵敏性的确才是 RISC-V 的优势所在。林志明表示，RISC-V 呈现的时分，也是芯片心成立11 年的时分，一是出于职业的直觉，另一个是由于 RISC-V 的理念和芯片心推进的方向很接近，比方允许开发者增加指令集，所以他们一开端就很看好 RISC-V。

 

“另外，RISC-V 的包袱比拟小，许多应用的并不需求一个十分复杂的处置器，而是需求做一些适度的减法。我以为 RISC-V 在将来30 年最大的优势就是能够在电脑范畴在各种处理计划上都能做到最优化。”林志明同时表示。

 

系统化和生态不成熟纯属攻击话术

即使具有灵敏性的特性，想要取得市场，关于芯片片来说 PPA（Power Perform Area）指标无法绕开。林志明表示，与同等级的 ARM 产品相比，他们 RISC-V IP 的 CPU PPA 每项指标均匀能够进步20%，假如做一个粗浅的加法，就能够取得60% 到80% 的提升。

 

这种显着的提升到底是 RISC-V 指令集的自身特性带来的，还是由于经历的积聚？林志明以为各占一半，一方面，RISC-V 自身比拟精简，包袱也比拟小，加上他们的编译器做得比拟好。另外，芯片心成立近15 年，他们辅佐客户量产的经历也可以发挥作用。

 

不过，关于芯片片而言，只要取得客户的认可才能够谈胜利。这其中，生态至关重要。去年，ARM 树立了一个网站攻击 RISC-V，从本钱、生态系统、系统化风险、平安性和设计保证方面攻击 RISC-V。谈及 ARM 的攻击，林志明以为，这只是给攻击者本人壮胆用的，并没有对 RISC-V 产生真正的打压，并且，如今攻击开源生态，自身不会得到任何益处，反倒会产生反作用力。

 

那 RISC-V 的生态系统以及相关工具链的开展状况如何？林志明表示，关于那些运用即时操作系统（RTOS）的范畴，RISC-V 曾经成熟了。说得更详细一些，假如要把 RISC-V 应用到嵌入式系统，比方验钞机、共享单车、电动车仪表板、无人机飞控等都没有问题，但假如要用于更多的范畴，比方航空航太，还需求开展。

 

芯片心对 RISC-V 工具链和生态的建立有不少奉献，比方芯片心是 DSP 工作组的指导，还是快速插入工作组的结合指导，在指令集以及软件方面的工作小组也在积极参与。特别值得一提的是，RISC-V 的32 位元 Linux 的主体就由芯片心奉献。

 

至于系统化，林志明表示，这纯属攻击的话术。详细而言，RISC-V 指令集分为根本指令集和模组化扩展指令。只需 RISC-V 基金会继续坚持它的团队，严厉请求一切厂商，声称是 RISC-V 的 CPU 就必需保证根本指令集彼此相容，这不可能存在所谓的系统化。至于扩展指令，不同的厂商就能够依据本身的状况选择能否增加，这也是 RISC-V 具备灵敏性特性的缘由。

 

既然能否运用扩展指令不同厂商能够自主选择，因而扩展指令不只不会互相相容，能否开源也将由厂商自主决议。

 

再看平安性，林志明指出，必需强调，平安是全方位的。不过 RISC-V 的规范指令集里还没有平安指令，工作组还在讨论和制定中。在规范指令集里的平安指令肯定之前，RISC-V 也有许多维护措施可选。芯片心十多年前就曾经有平安微处置器产品，目前他们也与很多的平安厂商协作。

 

既能够用物理不可克隆功用（即 PUF，Physical Unclonable Function），这是一种“数位指纹”技术，每个半导体设备（如微处置器）具有独一的身份，也能够构建信任根（Root Of Trust）的平台环境。当然也有数个其他信任根的平台能够采用。

 

“我们保证 RISC-V 处置器平安的办法会包含、但不限于上述的方式。关于处置器的平安，不同的公司会采取不同的方式完成不同的平安等级，但要完成更多的平安功用肯定需求付出更高的本钱。”林志明表示。

 

RISC-V 成为 AI 和 IoT 时期代表性的指令集需求机运

至此，无论是 RISC-V 技术自身，还是其生态建立的停顿都曾经十分明晰。接下来需求关注的就是 RISC-V 将来的开展。产品停顿方面，林志明表示：“做为 RISC-V CPU IP 的厂商，我们第一个 RISC-V CPU IP 是2017 年第四季提出的，2018 年开端陆续取得客户的采用。客户获得受权后需求设计和投片，到如今一年半时间差不多刚好样品出来。再花半年推进量产、上市以及软硬件的整合，今年下半年和明年初开端 RISC-V 的产品就会比拟多的投入市场。”

 

林志明透露，采用芯片心 RISC-V IP 的产品中，大约50% 的产品都与 AI 和 IoT 相关，有些是纯 AI 的。并且，边缘计算的产品比拟多，也有应用于材料中心和伺服器的产品。

 

固然 RISC-V 技术自身的优势明显，也曾经有平头哥、华米、格兰仕等公司相继推出 RISC-V 指令集的处置器，但将来 RISC-V 能否成为一个时期标志性的指令集？林志明以为这需求一些机运。

 

回忆曾经获得宏大胜利的 x86 和 ARM，这背后分别是英特尔和微软，ARM 和 Google 的深度协作以至是捆绑，打造规范化的平台，借助 PC 和聪慧手机单体几十亿出货量的市场，成为两个时期最胜利的处置器指令集架构。

 

“RISC-V 曾经取得市场的认可，想要取得 x86 和 ARM 那样的胜利，需求与像华为或者苹果这样范围的公司停止组合，才能够把 RISC-V CPU 做得很大。另外，IoT 市场一个明显的特性就是产种类类多但量比拟少，但 RISC-V 需求有一个像手机和 PC 一样出货量很大的产品品项，这不是技术的问题，而是需求机运。”林志明说。

 

目前，无论是物联网还是 AI 都没方法完成规范化的平台。那么，在机运到来之前，RISC-V 能够进军存量市场，也就是基于 RISC-V 设计手机处置器，林志明以为，最有资历的就是华为。除此之外，就是耕耘 AI 和 IoT 这样的新兴市场，这时分，比拼的就是谁可以提供更优的处理计划。

 

上面提到，RISC-V 指令集架构的灵敏性能够让开发者在 AI 和 IoT 范畴都能完成很多创意。除此之外，性能的功耗也是取胜的关键。以挖矿（数位加密货币）为例，刚开端矿工运用 CPU 挖矿，后来转向了 GPU，再后来以至有运用手机挖矿的，但最终是 ASIC 胜出，由于无论 CPU 还是 GPU，在这个场景都会有许多指令集用不到，这就不能完成最优化。而 ASIC 够高效，耗电也更少。RISC-V 同样具备这样的优势，可以提供适宜的算力，并且兼具低功耗的优势。

 

 

还值得关注的是，固然都是 RISC-V IP 的提供商，但芯片心、芯来科技、SiFive 之间也有协作。林志明表示，芯片心与他们如今不是地道的竞争者，而是竞合者，在技术上是协作关系，希望经过协作壮大 RISC-V 的生态，但在商业层面，假如客户要选择 RISC-V IP 的时分，则就是竞争关系。

 

小结

RISC-V 是当下最受关注的指令集，特别是在中国鼎力开展自研芯片片的背景下，简单、完整开源的 RISC-V 指令集架构是一个好的选择，遭到更大的关注自然也能够了解。而这样的热潮也让 ARM 感到慌张，并且攻击 RISC-V。不过，RISC-V 在嵌入式范畴的工具链曾经准备好，并且只需 RISC-V 基金会坚持运作，保证 RISC-V 处置器根本指令集的互相兼容，系统化最多就是一个攻击的话术。平安方面，RISC-V 规范指令集中目前还没有平安指令，华宇：但能够用多种方式保证 RISC-V 处置器的平安。

 

至于 RISC-V 能否成为 AI 和 IoT 时期的代表性指令集架构，技术自身不存在障碍，但林志明以为需求一些机运，与巨头公司的深度捆绑，或者找到 PC 和手机量级的产品。

 

无须置疑的是，随着 RISC-V 产品的大量上市，在 AIoT 芯片片市场​​，x86、ARM、RISC-V 的抢夺战正变得剧烈。