如果要從芯片行業(yè)選取關(guān)鍵詞，那么RISC-V不可缺席。

這兩年，作為芯片市場的“小鮮肉”，RISC-V架構(gòu)成為時代的“寵兒”。調(diào)查數(shù)據(jù)表明，短短幾年內(nèi)RISC-V的出貨量已經(jīng)達到100億片。同時，分析師預(yù)計到2025年，RISC-V的銷量將會超過600億。從這一點可以看出，RISC-V將會給X86和ARM市場帶來巨大的沖擊，RISC-V時代即將到來。

快速發(fā)展中的RISC-V也被國內(nèi)芯片行業(yè)寄予了厚望。像阿里、兆易創(chuàng)新、晶心科技等公司，在RISC-V的基礎(chǔ)上，都有IP核和芯片。而且，在RISC-V國際基金的19名高級會員中，有12名與我國有關(guān)的會員。極具發(fā)展?jié)摿Φ腞ISC-V，也正在成為國內(nèi)企業(yè)發(fā)展芯片的集中陣營。?

中科院院士倪光南也曾說過，“抓住RISC-V架構(gòu)的機遇，將成為突破中國芯的困局的關(guān)鍵。”當前，對于“自主可控”的迫切需要和對“壟斷危機”的無盡憂慮，使得中國的半導(dǎo)體行業(yè)都在為“突破圍城”而努力。

而站在RISC-V走向高性能領(lǐng)域的關(guān)鍵階段，又不得不面對同樣的問題：是誰給了RISC-V與巨頭爭食的勇氣？RISC-V會是芯片自主的關(guān)鍵解嗎？

RISC-V入局，芯片架構(gòu)三分天下

目前，在整個芯片市場，X86和ARM架構(gòu)幾乎占據(jù)了大部分市場份額，而自20世紀末涌現(xiàn)的x86、ARM、MIPS、Power、SPARC、Alpha，隨著PC互聯(lián)網(wǎng)時代、移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，風(fēng)光早已不在，形成X86和ARM兩家獨大之勢。

隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，以英特爾、AMD為代表的x86架構(gòu)成為芯片架構(gòu)領(lǐng)域的霸主;而隨著移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，兼具性能與功耗的ARM架構(gòu)獨霸移動智能終端以及嵌入式領(lǐng)域，x86架構(gòu)活躍在PC和數(shù)據(jù)中心。

如今，隨著云計算、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，萬物互聯(lián)時代的來臨，各種應(yīng)用需求的多樣化和貿(mào)易戰(zhàn)爭等因素的作用，使芯片體系結(jié)構(gòu)重新變得多元化。其中，開源的RISC-V架構(gòu)便是代表之一。?

同時，萬物互聯(lián)時代又賦予RISC-V極大的發(fā)展機遇?！禦ISC-V市場分析：新興市場》報告預(yù)計，到2025年，市場將總共消費624億個基于RISC-V架構(gòu)的CPU核心。2018-2025年間，RISC-V年均復(fù)合增長率高達146.2%。Tractica也預(yù)測，基于RISC-V?IP和軟件工具的市場規(guī)模在2018年為5200萬美元，2025年時將增長至11億美元。

盡管RISC-V的市場規(guī)模與x86、?ARM相比還很小，但是這些數(shù)據(jù)已經(jīng)證明了RISC-V架構(gòu)的美好前景。RISC-V基金會的成立也推動RISC-V進入發(fā)展快車道，吸引高通、英偉達、NXP、三星、美光、谷歌、IBM、西數(shù)、希捷等企業(yè)入局，國內(nèi)中科院計算所、阿里、華為、紫光展銳、中興微電子、華為海思、聯(lián)發(fā)科等也是RISC-V基金會成員。

可以說，這幾年RISC-V的入局及發(fā)展正在打破原有X86和ARM兩家獨大的格局，芯片架構(gòu)領(lǐng)域已經(jīng)形成三分天下、三足鼎立的格局。

為何RISC-V被寄予厚望？

RISC-V是一個全新的、簡單的、開放的、免費的全新指令集架構(gòu)。與過去由X86、?ARM等商用廠商所壟斷的私有指令集架構(gòu)相比，RISC-V的最大特色是“開放標準化”。這種開放性是CPU行業(yè)的最徹底的一次，也是?CPU技術(shù)革新的一個絕佳時機。

架構(gòu)簡單也是RISC-V的一大優(yōu)勢。資料顯示，規(guī)范文檔僅有145頁，“特權(quán)架構(gòu)文檔”的篇幅也僅為91頁，基本的RISC-V指令數(shù)目僅有40多條。這就意味著，在RISC-V的研發(fā)過程中，工程師能夠更好地掌握RISC-V的技術(shù)，從而加快研發(fā)速度，縮短研發(fā)周期，降低成本。

此外，RISC-V還采用模塊化設(shè)計將其不同部分組織在一起，從而使得通過統(tǒng)一架構(gòu)滿足各種不同的應(yīng)用成為可能。因此，對比ARM，RISC-V是一種開源、開放的架構(gòu)，其靈活性、開發(fā)成本和開發(fā)門檻都優(yōu)于ARM。?

也正是基于它的開放性質(zhì)，RISC-V能夠很好的調(diào)節(jié)軟件普世生態(tài)和CPU國產(chǎn)自主可控的雙重需求。同時，RISC-V生態(tài)體系快速崛起于全球范圍，成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新興應(yīng)用領(lǐng)域的重要創(chuàng)新焦點。

RISC-V在工業(yè)控制和車聯(lián)網(wǎng)方面的應(yīng)用越來越多，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。而且，伴隨著?AIoT時代的來臨，大量的智能設(shè)備出現(xiàn)，對芯片的定制化需求也隨之出現(xiàn)，這些需求更易于被低功耗、可定制化的RISC-V所解決，從而獲得了很大的發(fā)展空間。

在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上RISC-V也取得諸多成績，目前，國際基金會已經(jīng)布局70多個技術(shù)小組開展技術(shù)標準定制;超過160個面向各領(lǐng)域處理器核，各行業(yè)滲透率越來越深;SPECint性能首次超過10分，進入高性能計算行列;會員超過3100家，比2021年增加130%。

此外，RISC-V處理器在IoT的應(yīng)用規(guī)模超過100億顆，其中中國公司出貨量占50%;Clockwork發(fā)布首臺基于RISC-V的便攜式計算機。

RISC-V會是芯片自主的關(guān)鍵解嗎？

前面提到過，國內(nèi)的芯片行業(yè)也對RISC-V抱有很高的期望，事實上，RISC-V是一種全新的、開放的指令集體系結(jié)構(gòu)，更適合中國的實際情況，可以幫助中國在處理芯片上打破長久以來的技術(shù)壁壘。

我們發(fā)現(xiàn)目前主流的x86和ARM都存在知識產(chǎn)權(quán)的限制。x86幾乎不對外進行授權(quán)，ARM雖然有完整的授權(quán)系統(tǒng)，但它的核心結(jié)構(gòu)卻是非常嚴格的，成本也非常高，談判過程非常繁瑣，不利于大型公司的授權(quán)，也不利于創(chuàng)業(yè)公司。?

從RISC-V工作平臺、RISC-V基金、中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等方面來看，RISC-V的業(yè)務(wù)具有很高的市場參與度，是一種具有良好生態(tài)基礎(chǔ)的全球架構(gòu)。此外，RISC-V的開放性和最靈活的?BSD開源協(xié)議成為中國發(fā)展的潮流。中國企業(yè)在建立自身知識產(chǎn)權(quán)壁壘的過程中，也有機會建立差異化的競爭優(yōu)勢。

因此，RISC-V是一次絕佳的機遇。RISC-V可以幫助中國克服知識產(chǎn)權(quán)制約、缺乏生態(tài)系統(tǒng)、高科技研發(fā)費用以及復(fù)雜的市場需求。然而，RISC-V對于整個中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈來說絕非最重要的一環(huán)，芯片行業(yè)除了指令集外，商業(yè)上成功的關(guān)鍵以及核心競爭力是處理器設(shè)計與實現(xiàn)能力。

也就是說，要想通過RISC-V架構(gòu)實現(xiàn)真正的國內(nèi)芯片自主，仍面臨著重重難關(guān)。值得欣喜的是，中國芯片自主已經(jīng)在借助RISC-V架構(gòu)，向Arm和X86發(fā)起挑戰(zhàn)。

結(jié)語

盡管RISC-V出貨量已經(jīng)突破百億，但在消費者心中，對RISC-V的認知依然不夠明晰，也沒有特殊的體驗。尤其是在電腦處理器和手機處理器領(lǐng)域，?ARM和X86的生態(tài)圈都比較成熟，RISC-V在這方面的競爭，無疑是“虎口奪食”。而在物聯(lián)網(wǎng)、安全芯片、智能穿戴等方面，?Arm的基礎(chǔ)還不夠牢固，這就給了RISC-V更多的機會。

如今，信創(chuàng)的東風(fēng)正在帶領(lǐng)科技走向國產(chǎn)自主可控，RISC-V架構(gòu)的出現(xiàn)及持續(xù)發(fā)展應(yīng)用，也為國內(nèi)企業(yè)繞開ARM和X86，也為國內(nèi)芯片行業(yè)發(fā)展提供了機會。雖然，RISC-V是不是芯片自主的關(guān)鍵解這個問題還沒有明確答案，但筆者相信，在一次次不斷嘗試及創(chuàng)新下，真正實現(xiàn)芯片自主可控的那天正在到來。