界面新聞?dòng)浾?| 李彪
界面新聞編輯 | 文姝琪
2022年，RISC-V國(guó)際基金會(huì)（RISC-V International）宣布，全球搭載RISC-V核心的芯片出貨量總計(jì)超過100億顆。從2010年誕生以來，RISC-V達(dá)到100億顆芯片的目標(biāo)只用了12年，在它之前，ARM用了21年，x86則花了大約30年甚至更久時(shí)間。
但與x86和ARM相比，RISC-V卻顯得“不夠有名”。7月16日，在上海舉辦的第五屆RISC-V中國(guó)峰會(huì)上，中科院計(jì)算所副所長(zhǎng)、 開源高性能RISC-V處理器“香山”項(xiàng)目的發(fā)起人包云崗在演講中提到，目前推廣RISC-V時(shí)仍遇到各種困難，其中有一條是企業(yè)經(jīng)常會(huì)問“RISC-V是什么？”
RISC-V中文全稱是第五代精簡(jiǎn)指令集，是美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室在2010年提出的新指令集。
芯片設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，指令集就是芯片能夠理解的基本命令的一套“標(biāo)準(zhǔn)語言”。全球最具影響力的兩大指令集架構(gòu)是x86和ARM，前者主要靠英特爾與AMD定義，已經(jīng)在電腦、服務(wù)器等桌面硬件領(lǐng)域占據(jù)最大的市場(chǎng)份額；后者則在智能手機(jī)主導(dǎo)的移動(dòng)硬件爆發(fā)時(shí)崛起，并壟斷了這部分市場(chǎng)。
與x86和ARM不同，RISC-V誕生后由加州伯克利分校發(fā)起成立的非盈利組織RISC-V國(guó)際基金會(huì)管理，完全開源、無授權(quán)費(fèi)用，任何公司及開發(fā)者都可自由修改及擴(kuò)展。
而在RISC-V走出實(shí)驗(yàn)室之前，x86和ARM兩大指令集已經(jīng)在產(chǎn)業(yè)界形成了強(qiáng)大的閉源生態(tài)壁壘。
“2015年到2018年，RISC-V開始萌芽，但在CPU領(lǐng)域已經(jīng)形成了私有指令集的生態(tài)系統(tǒng)?！痹赗ISC-V中國(guó)峰會(huì)的一場(chǎng)研習(xí)課上，國(guó)內(nèi)RISC-V IP公司芯來科技創(chuàng)始人胡振波講述RISC-V發(fā)展史時(shí)談到，當(dāng)時(shí)英特爾x86繼個(gè)人電腦之后又在服務(wù)器領(lǐng)域大獲成功，ARM則在移動(dòng)時(shí)代的成功完成了手機(jī)的生態(tài)壟斷。
電腦、服務(wù)器、手機(jī)這類通用硬件設(shè)備有x86、ARM壟斷市場(chǎng)，RISC-V最初選擇了嵌入式硬件打開市場(chǎng)，主要包括AIoT物聯(lián)網(wǎng)智能家居的內(nèi)置功能模塊、工業(yè)設(shè)備控制芯片、汽車傳感器等等。此類設(shè)備嵌入于其他電子設(shè)備之中，這些設(shè)備對(duì)芯片的要求是 “低成本、低功耗、可定制”，RISC-V開源指令集匹配需求，開始走向產(chǎn)業(yè)化落地。
2019年至2020年，RISC-V在物聯(lián)網(wǎng)智能家居為主的嵌入式市場(chǎng)迎來第一波爆發(fā)。國(guó)內(nèi)相繼出現(xiàn)了大量本土RISC-V公司，其中有做RISC-V IP的芯來科技、賽昉科技，也有京東方創(chuàng)始人王東升創(chuàng)辦的RISC-V公司奕斯偉計(jì)算。同年，阿里巴巴前一年收購(gòu)中天微成立的平頭哥正式發(fā)布高性能RISC-V處理器芯片“玄鐵 910”及面向物聯(lián)網(wǎng)的 “玄鐵 E902” 芯片。
直到今天，嵌入式設(shè)備仍是RISC-V最大的應(yīng)用市場(chǎng)。根據(jù)RISC-V國(guó)際基金會(huì)統(tǒng)計(jì)，嵌入式設(shè)備連續(xù)多年穩(wěn)定占據(jù)RISC-V超過60%的份額。
但同時(shí)因?yàn)榍度胧皆O(shè)備橫跨工業(yè)控制、智能家居、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)終端等數(shù)百個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，不同場(chǎng)景對(duì)芯片的功能需求不同，也導(dǎo)致RISC-V的應(yīng)用碎片化。
以軟件為例，不同廠商的RISC-V實(shí)現(xiàn)可能在指令集擴(kuò)展、硬件配置等方面存在差異，開發(fā)者需為不同版本的架構(gòu)單獨(dú)適配軟件。而在電腦、手機(jī)這些通設(shè)備上，對(duì)軟件生態(tài)的統(tǒng)一性要求極高，用戶和開發(fā)者依賴穩(wěn)定、一致的技術(shù)環(huán)境。
軟件碎片化會(huì)使用戶擔(dān)心軟件適配不全、顧慮遷移成本，因此行業(yè)不得不面對(duì)的一個(gè)現(xiàn)實(shí)是——無論從硬件設(shè)備體量，還是標(biāo)準(zhǔn)化上，RISC-V還沒有形成像x86與ARM一樣的生態(tài)壁壘，“在x86與ARM各自的生態(tài)領(lǐng)域范圍內(nèi)，真正在性能和成本上有競(jìng)爭(zhēng)力的RIS-V芯片很少很少”。
胡振波直接指出，與x86在PC與服務(wù)器、ARM在移動(dòng)手機(jī)上建立的生態(tài)相比，RISC-V生態(tài)最主要的問題是“專用有余，通用不足”。
行業(yè)對(duì)此的共識(shí)是，RISC-V要與x86、ARM真正“三分天下”，就需要從專用的嵌入式設(shè)備市場(chǎng)走向更主流的通用硬件市場(chǎng)，尋找下一個(gè)像電腦、手機(jī)一樣的“標(biāo)桿產(chǎn)品”。
隨著ChatGPT帶動(dòng)AI大模型浪潮席卷全球，AI代表的高性能計(jì)算成為了RISC-V行業(yè)瞄準(zhǔn)的下一個(gè)大的應(yīng)用生態(tài)市場(chǎng)。
RISC-V國(guó)際基金會(huì)CEO Andrea Gallo在峰會(huì)演講中透露，按調(diào)研機(jī)構(gòu)SHD Group報(bào)告統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)，到2031年，RISC-V芯片出貨量將超過200億顆。更為重要的是，RISC-V的成功已從嵌入式計(jì)算領(lǐng)域延伸至存儲(chǔ)技術(shù)和高性能計(jì)算領(lǐng)域。
中國(guó)也是RISC-V大國(guó)。據(jù)工信部電子信息司副司長(zhǎng)史惠康在峰會(huì)上介紹，2024年全球基于 RISC-V指令集的芯片出貨量已有數(shù)百億顆，其中有一半以上來自中國(guó)。
2025年也是國(guó)內(nèi)RISC-V在高性能計(jì)算領(lǐng)域落地的重要窗口期：“香山”第三代處理器計(jì)劃量產(chǎn)，知合計(jì)算發(fā)布基于玄鐵RISC-V CPU內(nèi)核的芯片通推一體芯片A210、進(jìn)迭時(shí)空也發(fā)布了下一代 AI服務(wù)器的V100 RISC-V芯片，阿里巴巴達(dá)摩院也宣布旗下首款服務(wù)器級(jí)CPU玄鐵C930在高算力需求場(chǎng)景中得到驗(yàn)證。
奕斯偉計(jì)算CTO何寧在接受界面新聞專訪時(shí)認(rèn)為，AI是RISC-V行業(yè)關(guān)注最多的新興場(chǎng)景機(jī)遇，生成式人工智能等AI技術(shù)的快速發(fā)展，正推動(dòng)大模型從云端向邊端、終端滲透，這一過程會(huì)催生出大量新的需求和應(yīng)用場(chǎng)景。這些場(chǎng)景是移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代和移動(dòng)時(shí)代所不具備的，而新場(chǎng)景的出現(xiàn)往往伴隨生態(tài)重構(gòu)，這些為RISC-V突破傳統(tǒng)架構(gòu)的生態(tài)壁壘提供了機(jī)會(huì)。
在他看來，盡管RISC-V僅用十年時(shí)間就達(dá)到了100億顆芯片的出貨量，但有時(shí)外界仍會(huì)覺得進(jìn)展比預(yù)期慢，主要原因還是缺少一個(gè)足夠大的新興場(chǎng)景去推動(dòng)其發(fā)展生態(tài)?！熬拖褚苿?dòng)生態(tài)伴隨ARM成長(zhǎng)一樣，AI時(shí)代將會(huì)催生新的超級(jí)應(yīng)用，RISC-V會(huì)與其一同成長(zhǎng)壯大。”何寧告訴記者說。
