RISC-V筆記型電腦現狀
我們的筆記型電腦內部藏著一份秘密圖紙,它指定電腦能夠執行的指令集,並作為硬體和軟體的介面。這些指令隱藏在專有技術的背後,不可改變。但從2025年開始,使用者可能會買到一台經過改良的新型筆記本,其秘密是公開的。這款筆記本可完全客製化,使用者可以修改硬體和軟體,使其符合自己的需求。
RISC-V是一種開源指令集架構(ISA),有望使個人運算變得更加個人化。雖然RISC-V仍處於生命週期的初期,但現在已經可以購買到包含這項技術的全功能計算機,這是為主流消費性電子產品中的x86和Arm架構提供可行替代品的關鍵一步。

筆記型電腦製造商Framework的首席執行官尼拉夫·帕特爾(Nirav Patel)表示:“如果觀察一下(軟體)堆疊中的幾代產品,可以看到消費級RISC-V已開始出現在筆記型電腦甚至手機中。”
帕特爾的公司計劃在2025年推出一款支援RISC-V主機板的筆記型電腦。雖然這款筆記型電腦仍面向早期使用者和開發人員,但它將是迄今為止最容易取得的精心打磨的RISC-V筆記型電腦,能夠提供與x86晶片的Framework筆記型電腦相同的外觀和觸感。
指令集架構是規則手冊,定義在處理器上可以執行的有效程式指令集。與其他指令集架構一樣,RISC-V包含了數十條指令,例如將資料載入到記憶體或浮點算術運算。但RISC-V是開源的,這是它與x86和Arm等封閉指令集架構的區別。這意味著任何人都可以使用RISC-V,不需要支付許可費。同時,這也使RISC-V硬體更容易進行定制,因為哪些可以修改、哪些不能修改都沒有許可限制。
2010年,加州大學柏克萊分校並行計算實驗室的研究人員基於已確立的精簡指令集電腦(RISC)的原則,開始開發RISC-V指令集架構。如今,期望設計價格低廉的專用晶片的公司已經在使用RISC-V:阿里巴巴在邊緣運算的晶片開發平台中使用了RISC-V,西方數據公司則將RISC-V用於儲存控制器。
現在,一小群公司和愛好者正在為將RISC-V引入主流消費設備奠定基礎。其中一位拓荒者是軟體工程師梁宇寧,新冠疫情期間,他在深圳因封控無法工作,卻被這個想法吸引。
由於無法繼續先前的工作,「我必須問自己,我在這裡能做什麼?」梁宇寧說,「RISC-V(國際基金會)的前首席技術官馬克·希姆爾斯坦(Mark Himelstein)提到,我們應該用12奈米RISC-V測試晶片做一台筆記型電腦。」因為12奈米節點比目前中央處理器使用的生產晶片成本較低,因此每塊晶片的成本較低。
新冠疫情引起的供應鏈問題導致專案起步較慢,但最終,梁宇寧創辦的深度數智公司在2023年推出了全球首款RISC-V筆記型電腦-Roma。緊接著在2024年,該公司發布了預先安裝烏班圖開源作業系統的DC-Roma II,開箱後能夠直接執行基本的運算任務。

深度數智目前正在與Framework合作,後者是一家成立於2019年的筆記型電腦製造商,正如其官網所述,該公司的使命是「修復消費性電子產品」。 Framework銷售模組化、使用者可自行維修的筆記型電腦,使用者可以無限期地不斷升級其中的零件(包括通常無法更換的零件,如主機板和顯示器)。
帕特爾表示:「開發人員可進入Framework筆記型電腦的主機板並創建自己的平台。」他補充道,該公司希望其筆記型電腦可以加快採用開源硬件,主板製造商可以帶來一個「提供系統級解決方案」的平台,不需要設計自己的筆記型電腦。
深度數智的DC-Roma II筆記本是開源運算的重要里程碑,這不僅是因為它預先安裝了烏班圖作業系統。它是首款獲得媒體廣泛關注的RISC-V筆記本,特別是在YouTube上,有關DC-Roma II以及Milk-V Pioneer和荔枝派4A等其他RISC-V單板計算機的評測視頻觀看量超過百萬。
即便如此,梁宇寧還是很快就承認了一個許多網友發現的缺陷:DC-Roma II的RISC-V晶片在性能上遠遠落後於x86和Arm架構的相應產品。梁宇寧表示,深度數智希望在2025年透過DC-Roma III來解決這個問題。
在未來一年裡,「性能將大大提升。雖然仍將使用12奈米(處理器),但我們將升級中央處理器的性能,使其更接近Arm Cortex-A76的水平。」梁宇寧說。 Cortex-A76是RISC-V基準測試的主要架構,因為樹莓派5等高銷量單板電腦的晶片都使用這種架構。
梁宇寧並非唯一夢想製造高性能RISC-V晶片的人。成立於2018年的Ventana公司正依賴開源指令集架構,設計高效能資料中心晶片。
Ventana的創辦人兼執行長巴拉吉·巴克塔(Balaji Baktha)堅信,RISC-V晶片將在各類產品中與x86和Arm直接對峙。 “指令集架構的特定因素不能決定能否製造出高性能的產品。”他說,“關鍵在實現的微架構。”
深度數智也希望降低價格,讓RISC-V更具吸引力。 DC-Roma II售價約600美元,不比宏碁Aspire或戴爾靈越等中檔Windows筆記本貴很多。但網路上的評論指出,其性能更接近那些售價更低的經濟型筆記型電腦。梁宇寧表示,這是由於該筆記本的產量較低,據他所說,DC-Roma II的產量為「小幾萬台」。他又補充道,深度數智希望將DC-Roma III的產量提高到10萬台。
如果這一目標實現,與使用x86和Arm的筆記型電腦相比,深度數智的所有筆記本將更具競爭力。這對梁宇寧來說非常重要,因為他認為價格可負擔性與開放性密切相關:二者都降低了新手的門檻。
“甚至,如果我們能開放晶片設計,那麼有一天,即使是中小學和大學的學生也可以在課堂上使用開放工具設計自己的芯片。”梁宇寧說,“有了開放性,我們都可以選擇從零開始自己製作。”