“你是否想過，人人都能設計自己的CPU？”這似乎是個瘋狂的問題，但在RISC-V開源架構下，或許它不只是夢想。近日，阿里旗下芯片公司平頭哥發布了首款芯片玄鐵910，這是一款高性能RISC-V架構處理器，可用於5G、AI、網絡通信、自動駕駛等領域。此外，阿里還推出了“普惠芯片”計劃。

8月8日，IBM高價收購的著名企業開源軟件和解決方案提供商紅帽正式加入RISC-V基金會。去年年底，RISC-V基金會與Linux基金會宣布合作。開源硬件與開源軟件巨頭的合作， 預示著開源硬件的時代來臨。

“在RISC-V開源架構下，沒有了知識產權的製約，誰都可以做芯片，中國企業有機會依托RISC-V獲得更多創新。” 對於RISC-V的未來，中國開放指令生態系統（RISC -V）聯盟理事長、中國工程院院士倪光南如是認為。

讓芯片門檻大大降低

RISC-V是第五代精簡指令集（RISC）的簡稱。目前CPU最主流的指令集架構有兩個，一個是基於復雜指令集CISC的X86架構，廣泛用於Intel、AMD處理器；另一個是基於精簡指令集RISC的ARM架構，廣泛用於移動通信設備。

2010年，加州大學伯克利分校的研究團隊準備啟動一個新項目，但礙於X86的知識產權問題、AMD的高昂授權費，研究團隊決定臨時組建一個小組，設計新的指令集架構。於是，RISC-V架構誕生了。

RISC-V有三個特點：精簡（模塊化，可擴充）、開源、免費。RISC-V將基準指令和擴展指令分開，基準指令只有幾十條，用戶可以通過擴展指令，選擇不同的模塊組合，以滿足不同的場景需要。此外，RISC-V無需付費授權，允許使用者修改和重新發布開源代碼，也允許基於開源代碼開發商業軟件發布和銷售。

對芯片研發企業來說，ARM賣的是產品，而RISC-V賣的是服務。ARM架構下，芯片研發企業沒有IP的自主知識產權，而在RISC-V架構下，芯片研發企業擁有自主知識產權。過去，芯片企業通常是直接向ARM公司購買標準IP的使用授權，現在，企業可以基於RISC-V指令集自主研發，也可以向以SiFive為代表的RISC-V商業公司購買定制化服務。

“RISC-V架構指令集是開放的，就像給你一扇扇門窗，你可以拿去造一棟房子。” 國家超級計算深圳中心（深圳雲計算中心）主任馮聖中如此形容。

“以前X86的知識產權被Intel和AMD所壟斷，而ARM的授權費又十分昂貴。”在打造“中國芯”的道路上，倪光南是堅定的佈道者，而RISC-V最大的改變，是指令集開源帶來的市場規則改變、芯片門檻的降低。

“RISC-V讓中國的科創公司介入平台和技術有了產業根基，未來，定制化芯片將成為主流，產品級創新將層出不窮。”上海聰鏈信息科技有限公司創始人兼CEO丁強說。

新興領域成應用主流

RISC-V的發展時間不長，但可以用“百舸爭流”來形容。

據統計，中國有300家以上單位正在關注RISC-V或以RISC-V指令集進行開發，已有10餘家單位加入了RISC-V基金會。

仔細看RISC-V的應用領域，會發現，AI、IoT等新興領域是主流。

2018年9月，華米科技推出第一款芯片“黃山1號”。這是全球第一款RISC-V開源指令穿戴處理器。“黃山1號”的誕生，意味著RISC-V應用場景拓展向前邁進了一大步。2019年6月“黃山1號”已流片量產。

2019年7月18日，中科物棲對外展示了其兩顆RISC-V的AIoT芯片、Jeejio超微計算機、物端AI全棧解決方案等核心產品。JX1適用於實時嵌入式設備，JX2適用在物體分類、物體檢測、語音識別、自然語言處理以及內容生成等AI任務。

為什麼芯片企業紛紛選擇AI、IoT領域作為RISC-V的應用場景？

晶心科技總經理林志明認為，RISC-V擁有簡潔、模塊化的特性，特別適合多樣少量化的物聯網應用，使得開發者在設計SoC（系統級芯片）時能直接由帶有簡潔指令集的RISC-V CPU著手，符合物聯網產品恰好到位並兼顧節省成本的要求。此外，RISC-V允許開發者添加和修改指令，能針對應用領域做優化，特別適合用於AI運算。

丁強則認為，信息採集後的處理方式有兩種，服務器計算和邊緣計算。以人臉識別為例，前者需要將影像集中到服務器識別，後者則直接在終端設備識別。在監控、手環等物聯網領域，邊緣計算能大大節省服務器資源。由於這些場景往往是特定的，對技術生態的依賴比較弱，因此特別適合新興的RISC-V。

定制化芯片是方向

似乎，與傳統理念不同，互聯網公司也紛紛加入芯片市場的藍海中。

對此，丁強認為，原因有兩點。第一，互聯網公司掌握著渠道和需求。需求越明確，芯片的性能、功耗、成本就會做得更好，因此，互聯網公司在芯片定制方面具有天然的優勢。第二，從系統角度看，芯片可以變成企業的價值載體，芯片的定價能力，取決於它所在系統的價值。互聯網公司的優勢是流量，把硬件作為流量入口，是一種獲客方式。

隨著RISC-V的開放，芯片門檻降低，越來越多的企業加入了芯片研發和製造，未來的芯片市場必將百花齊放。誰又能從中脫穎而出呢？

定制化芯片或是未來的發展方向。

從算力角度來說，定制化芯片是能夠大大節省算力。對於特定場景，一顆定制芯片的算力可能相當於100顆通用型芯片。因為通用型芯片中只有1%的邏輯單元為這個場景工作，而定制化芯片100%都在工作。

從企業角度來說，差異化產品和服務才能帶來附加值，獲得定價權。因此，針對細分市場的定制化芯片將是企業爭取的方向。

丁強認為，對於芯片企業來說，要獲得可持續發展，必須持續產生利潤，來進行技術平台迭代。這是一場漫漫長征。RISC-V讓初創企業從過去0-1的變成了0.5-1，但是要從0.8到0.85，可能是一個關卡。能否度過這個關卡，既涉及技術問題，又涉及經營問題。持續提供差異化創新產品，進行技術平台的迭代，將是從中脫穎而出的關鍵。

防碎片化是挑戰

雖然RISC-V趕上了時代的風口，給中國芯片市場帶來了很大機遇，但未來依然挑戰嚴峻。

倪光南表示，任何一種新興事物的發展，生態系統的建設是關鍵，RISC-V也不例外。RISC-V讓誰都可以造芯片，但能否形成流片，形成商業模式和生態鏈，以及軟件系統的授權都是RISC-V面臨的挑戰。

RISC-V政策和產業的扶持正紛紛興起。

2018年，中國RISC-V產業聯盟（CRVIC）、中國開放指令生態系統（RISC-V）聯盟先後成立，多家知名企業和高校加入。

2018年8月，上海賽昉科技有限公司（SiFive中國）在張江成立，將RISC-V產品和服務延伸到國內，為幫助國內客戶形成自主可控的技術和國內RISC-V生態發展起到推動作用。

2019年，晶心科技推出四大計劃，包括自由開展芯片計劃、簡易開展芯片計劃、大學芯片開展計劃及客戶自主芯片計劃，以專業及創新技術多管齊下助力RISC-V成長。

2019年5月，芯來科技推出“一分錢計劃”，旨在改變產業界應用RISC-V處理器應用難的狀況。目前N201內核在芯來官網上已經可以免費申請。

此外，中國電子信息產業發展研究院、國家超級計算深圳中心（深圳雲計算中心）、各大高校也已紛紛成為兩大聯盟的理事和會員，積極參與到RISC-V處理器的研究與測試中。

但這一切都剛剛起步，RISC-V未來的生態建設依然任重道遠，需要時間和經驗來積累。

防止碎片化也是RISC-V需要面臨的挑戰。

倪光南表示，RISC-V採用BSD（Berkeley Software Distribution）開源許可協議，這個協議自由度很大，允許使用者使用、修改源代碼，也可以將修改後的代碼作為開源或者專有軟件再發布。它有助於RISC-V產業化，但也容易產生分支和碎片，不利於形成標準化統一架構。相對而言，Linux的GPL（General Public License）協議嚴格許多，它允許使用者使用、修改代碼，但不允許修改後和衍生的代碼作為閉源商業軟件發布和銷售。如何既能保證RISC-V產業化，又能防止碎片化，是各方需要研究的問題。

另一方面的挑戰，則是人才的培養。

林志明表示，對於晶心科技這類有多年芯片開發經驗的企業，技術不成問題，最大的困難反而是人才的獲得。希望能和同業之間多進行交流合作，盡快培養專業人才。