【文/觀察者網(wǎng) 呂棟】

俄烏沖突爆發(fā)后，X86和ARM陣營(yíng)相繼宣布斷供俄羅斯，此舉對(duì)俄芯片業(yè)造成打擊的同時(shí)，也讓更多人關(guān)注到世界上還有另外一種開源的指令集標(biāo)準(zhǔn)RISC-V。尤其是近期英特爾宣布加入RISC-V國(guó)際基金會(huì)、Meta自研7納米R(shí)ISC-V處理器、印度推出RISC-V處理器發(fā)展規(guī)劃等，更讓RISC-V頻繁見諸報(bào)端。

中國(guó)企業(yè)和機(jī)構(gòu)也在深度布局新興的RISC-V，目前在RISC-V國(guó)際基金會(huì)的19個(gè)高級(jí)會(huì)員中，和中國(guó)相關(guān)的達(dá)到12個(gè)，基金會(huì)董事會(huì)中已有超過一半的席位來自于中資企業(yè)。

多方押注，RISC-V的發(fā)展前景和政治安全性如何？日前，RISC-V國(guó)際基金會(huì)CEO雷德蒙德在接受外媒采訪時(shí)表示，RISC-V比ARM進(jìn)步的更快，希望未來可以“統(tǒng)治世界”，該組織不會(huì)阻止任何人參與RISC-V。但她同時(shí)提到，如果國(guó)家層面的制裁力度更大，該組織將在必要時(shí)做出改變。

對(duì)于RISC-V得到越來越多的支持和關(guān)注，中科院大學(xué)教授包云崗等人近期曾撰文指出，RISC-V為中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家?guī)硗黄艭PU壟斷的機(jī)會(huì)，但也不能盲目樂觀，開源芯片還處于起步階段，要構(gòu)建相對(duì)完整的技術(shù)體系進(jìn)而形成一個(gè)開源芯片生態(tài)，仍然面臨諸多挑戰(zhàn)和難題。

RISC-V國(guó)際基金會(huì)CEO雷德蒙德

“硬件領(lǐng)域的Linux”

在手機(jī)、電腦等終端設(shè)備中，處理器芯片處于核心地位，而指示處理器執(zhí)行某種運(yùn)算、處理功能的命令被稱為“指令”，全部指令的集合也被稱作“指令集”。為實(shí)現(xiàn)指令系統(tǒng)而構(gòu)建出來的硬件電路，被稱作“架構(gòu)”。通俗地講，指令集就像是一種語言的語法規(guī)則，根據(jù)這套語法規(guī)則，可以遣詞造句寫出不同的文章。

科技領(lǐng)域通常所說的X86和ARM，就是不同的指令集標(biāo)準(zhǔn)。類似漢語、英語、日語等，不同指令集擁有不同的語法規(guī)則。根據(jù)不同的指令集標(biāo)準(zhǔn)，可以設(shè)計(jì)出不同的處理器芯片。例如，基于X86的英特爾酷睿和AMD銳龍?zhí)幚砥?，基于ARM的海思麒麟和鯤鵬，高通驍龍，聯(lián)發(fā)科天璣，蘋果A系列和M1系列等處理器。

計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)示意圖

2010年誕生于美國(guó)伯克利大學(xué)的RISC-V，同樣是一種指令集標(biāo)準(zhǔn)。不過與X86、ARM屬于公司私有的指令集不同，RISC-V的最大特點(diǎn)是開源，相關(guān)源代碼和文檔免費(fèi)公開，可以降低芯片設(shè)計(jì)的門檻。2015年，負(fù)責(zé)管理運(yùn)營(yíng)RISC-V的非盈利組織“RISC-V基金會(huì)”成立，并于2019年遷址瑞士，成立RISC-V國(guó)際基金會(huì)。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月7日，RISC-V國(guó)際基金會(huì)CEO卡莉斯塔·雷德蒙德（Calista Redmond）在接受英國(guó)科技媒體“The Register”采訪時(shí)坦言，她希望RISC-V這個(gè)新興的開源處理器技術(shù)可以“統(tǒng)治世界”（world domination），但要真正做到這一點(diǎn)，這家非盈利組織需要來自各方的支持，甚至包括那些已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位的指令集廠商的支持，比如說X86巨頭英特爾。

“我們必須獲得一定的資金，才能運(yùn)營(yíng)和管理這種特殊的組織”，雷德蒙德認(rèn)為，以付費(fèi)會(huì)員的形式獲得支持，對(duì)開發(fā)沒有授權(quán)費(fèi)用的CPU指令集架構(gòu)（ISA），以及更好地同X86和ARM進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，是有必要的。

在加入RISC-V國(guó)際基金會(huì)之前，雷德蒙德是一位在IBM擁有12年工作經(jīng)驗(yàn)的“行業(yè)老兵”，她極力推薦加入RISC-V國(guó)際基金會(huì)，該組織讓付費(fèi)會(huì)員在開源指令集架構(gòu)的未來發(fā)展中擁有更多的發(fā)言權(quán)。對(duì)于科技公司來說，這是一個(gè)比專有指令集架構(gòu)（即X86和ARM）更公平的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。

“每個(gè)人從中得到的利益都與其他各方相關(guān)，他們會(huì)說，‘我的命運(yùn)不被任何一家或幾家公司決定。大家共同進(jìn)行投入，因此我的風(fēng)險(xiǎn)水平要低得多’?！彼f道。

報(bào)道截圖

今年2月，英特爾以高級(jí)會(huì)員（Premier Members）身份加入RISC-V國(guó)際基金會(huì)，該公司代工服務(wù)部高管同時(shí)加入基金會(huì)董事會(huì)和技術(shù)指導(dǎo)委員會(huì)，并推出10億美元基金建立代工創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。而按照基金會(huì)規(guī)定，只需要繳納每年25萬美元的會(huì)員費(fèi)，就能自動(dòng)獲得董事會(huì)成員席位和技術(shù)指導(dǎo)委員會(huì)席位，后者決定指令集架構(gòu)的新功能和規(guī)格，這種方式使得全世界的企業(yè)都可以擁有相同的機(jī)會(huì)去爭(zhēng)取話語權(quán)。

雷德蒙德這樣描述RISC-V國(guó)際基金會(huì)高級(jí)會(huì)員的想法：我真的很想支持這個(gè)項(xiàng)目，因?yàn)樗鼛椭覍?shí)現(xiàn)了自己的商業(yè)化，同時(shí)也建立了一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，在那里我將找到發(fā)展伙伴、客戶、新機(jī)會(huì)，推動(dòng)所有這些項(xiàng)目，以使一些事情真正具有戰(zhàn)略持久性。

英特爾之外，RISC-V國(guó)際基金會(huì)還有18家高級(jí)會(huì)員。其中有多家中國(guó)公司，包括中國(guó)大陸的阿里云、成為資本、華為、中興通訊、紫光展銳、希姆計(jì)算等，中國(guó)臺(tái)灣的晶心科技，美國(guó)公司包括谷歌、西部數(shù)據(jù)等。另外還包括一些初創(chuàng)公司，例如賽昉科技、Ventana Micro Systems以及SiFive。

2021年6月，成為資本創(chuàng)始及執(zhí)行合伙人、RISC-V國(guó)際基金會(huì)理事李世默在RISC-V 2021中國(guó)峰會(huì)演講中提到：我將全球化1.0稱作世界秩序中的X86，這個(gè)體系是封閉的，任何國(guó)家要想在這一體系中取得發(fā)展，都必須采用西方的自由主義政治、新自由主義經(jīng)濟(jì)。從單一走向多元，從排他走向包容，從普世走向普惠，從封閉的X86走向開源的RISC-V，就是歷史潮流推動(dòng)下的全球化2.0。

RISC-V國(guó)際基金會(huì)高級(jí)會(huì)員

比高級(jí)會(huì)員更多的是級(jí)別相對(duì)較低的戰(zhàn)略會(huì)員（Strategic Members），包括國(guó)外的三星、IBM、英偉達(dá)、高通、希捷、恩智浦、英飛凌、亞德諾等，國(guó)內(nèi)的有浪潮信息、紫光同創(chuàng)、兆易創(chuàng)新、北京君正、碧桂園創(chuàng)投、瑞芯微等公司。這些公司根據(jù)實(shí)體規(guī)模收取會(huì)員費(fèi)，最高每年3.5萬美元，較小的組織可以支付一半或更少，有權(quán)提名三名理事會(huì)代表。

其實(shí)RISC-V 國(guó)際基金會(huì)近2500名會(huì)員不只是企業(yè)，還包括大學(xué)和政府相關(guān)機(jī)構(gòu)。

今年4月底，印度電子與信息技術(shù)部宣布將以高級(jí)會(huì)員身份加入RISC-V 國(guó)際基金會(huì)，并對(duì)外公布“數(shù)字印度RISC-V處理器”（DIR-V）發(fā)展規(guī)劃，目標(biāo)是基于開源RISC-V指令集自主研發(fā)微處理器，并在2023年12月前實(shí)現(xiàn)流片，口號(hào)是將印度打造為RISC-V技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的全球性高地。

另一個(gè)具有高級(jí)會(huì)員身份的重要政府相關(guān)實(shí)體是中國(guó)科學(xué)院，該機(jī)構(gòu)通過下屬軟件研究所和計(jì)算技術(shù)研究所參與其中。去年6月，中科院計(jì)算所研究員包云崗曾公開發(fā)布國(guó)產(chǎn)開源高性能RISC-V處理器核心——香山。

由于中科院是美國(guó)貿(mào)易管制的對(duì)象，也凸顯出RISC-V在國(guó)際緊張局勢(shì)中以開源性質(zhì)所處的獨(dú)特地位。

雷德蒙德指出，就像俄羅斯等其他國(guó)家一樣，RISC-V國(guó)際基金會(huì)不尋求阻止任何人加入其中，不過該組織將在必要時(shí)做出改變（make changes if needed）。

她表示：“如果事情發(fā)展到國(guó)家層面制裁更嚴(yán)厲的地步，我們可能需要調(diào)整策略。但在這一點(diǎn)上，我們會(huì)遵守規(guī)則，并與全球其他開源組織保持密切聯(lián)系，了解他們會(huì)怎么做。”

今年2月俄烏沖突爆發(fā)后，英特爾、AMD代表的X86陣營(yíng)和ARM公司相繼宣布暫停向俄羅斯客戶和合作伙伴交付產(chǎn)品和提供支持，進(jìn)一步投資RISC-V被視為俄羅斯發(fā)展自主芯片的唯一選擇。

從理論上來說，RISC-V的開源模式被視為“硬件領(lǐng)域的Linux”，作為公開的技術(shù)創(chuàng)新不應(yīng)受到政治上的約束。但早在特朗普?qǐng)?zhí)政時(shí)期，針對(duì)華為的制裁措施就沒有豁免開源模式。為了規(guī)避更多的政治風(fēng)險(xiǎn)，RISC-V國(guó)際基金會(huì)決定選擇將總部搬遷到瑞士。但從雷德蒙德最新表態(tài)來看，潛在的政治風(fēng)險(xiǎn)似乎仍然存在。

“預(yù)計(jì)更多人將轉(zhuǎn)向RISC-V”

對(duì)于RISC-V的發(fā)展前景，中國(guó)工程院院士倪光南曾在2019年底做出過預(yù)測(cè)，未來RISC-V很可能發(fā)展成為世界主流CPU之一，在CPU領(lǐng)域?qū)⑿纬蒟86、ARM、RISC-V三分天下的格局。他認(rèn)為，中國(guó)新一代信息技術(shù)，比如大數(shù)據(jù)、5G、物聯(lián)網(wǎng)、VR、邊緣計(jì)算都可以嘗試采用RISC-V。

雷德蒙德在最新采訪中透露，歷史上與X86和ARM有密切關(guān)系的公司，正在考慮RISC-V以分散風(fēng)險(xiǎn)。除此之外，RISC-V還可以為這些公司提供另一個(gè)不同的指令集架構(gòu)，以支持他們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的異構(gòu)計(jì)算需求。

“這樣做有商業(yè)意義。”她表示。

對(duì)于英特爾來說，雷德蒙德認(rèn)為，這家X86巨頭加入RISC-V陣營(yíng)，有助于支持英特爾重獲新生的代工制造業(yè)務(wù)。在新CEO基辛格上任后，英特爾已經(jīng)承諾為客戶代工基于X86、ARM和RISC-V的定制芯片，以謀求在芯片制造領(lǐng)域重新領(lǐng)先。雖然英特爾支持RISC-V被外界視為可能會(huì)與傳統(tǒng)的X86業(yè)務(wù)產(chǎn)生沖突，但雷德蒙德并不認(rèn)為這會(huì)對(duì)英特爾的生存構(gòu)成威脅。

英特爾CEO基辛格

“這不是內(nèi)部消息，但我十分確定他們并不太擔(dān)心自己的X86業(yè)務(wù)。我的意思是，他們牢牢占據(jù)著主導(dǎo)地位。他們有很多客戶進(jìn)行數(shù)百萬美元量級(jí)的投入。人們通常不會(huì)放棄現(xiàn)有的投資。”雷德蒙德表示。

但雷德蒙德的確看到了RISC-V在新興領(lǐng)域贏得業(yè)務(wù)的機(jī)會(huì)。她認(rèn)為，隨著時(shí)間的推移，設(shè)備和IT基礎(chǔ)設(shè)施將越來越多地轉(zhuǎn)向開源指令集架構(gòu)，“隨著技術(shù)的繼續(xù)推進(jìn)和完善，在一兩代之后，我預(yù)計(jì)更多人可能會(huì)轉(zhuǎn)向RISC-V”。

就在上個(gè)月，MIPS指令集架構(gòu)的擁有者美國(guó)Wave公司宣布，將放棄一度流行的MIPS架構(gòu)，并將于今年推出兩款采用RISC-V架構(gòu)設(shè)計(jì)的新微處理器，“為了讓公司繼續(xù)存活下去，它需要找到另一種方式來對(duì)抗已經(jīng)輸?shù)舻纳鷳B(tài)系統(tǒng)之戰(zhàn)”。

對(duì)于RISC-V的興起，雷德蒙德還有更細(xì)致入微的觀察。她相信，X86和ARM并不一定會(huì)過時(shí)。相反，她猜測(cè)芯片設(shè)計(jì)公司將越來越多地把X86、ARM和RISC-V視為同一工具箱中的工具，這將導(dǎo)致設(shè)備和IT基礎(chǔ)設(shè)施中出現(xiàn)更多的指令集架構(gòu)，而這種跡象已在逐步顯現(xiàn)。

例如，英特爾在一些產(chǎn)品中使用了ARM的內(nèi)核，包括在可編程網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Mount Evans IPU中使用16個(gè)ARM Neoverse N1核；AMD處理器在基于硬件的安全性上依賴于ARM，該公司同時(shí)正考慮將RISC-V整合到未來的產(chǎn)品中；雖然英偉達(dá)在即將推出的服務(wù)器CPU上擴(kuò)大了對(duì)ARM的使用，但它也在自己的GPU中使用了RISC-V，與ARM競(jìng)爭(zhēng)的Imagination也是如此。

“你開始以不同的眼光看待技術(shù)和硬件，把它們當(dāng)做一個(gè)組成部分，而不是盲目的迷信某一種技術(shù)?！崩椎旅傻卤硎尽?

英特爾Mount Evans IPU中使用16個(gè)ARM Neoverse N1核

“ARM用20年，我們只用5年”

盡管不少業(yè)內(nèi)人士對(duì)RISC-V的發(fā)展表達(dá)了樂觀，甚至競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也選擇加入，但必須指出的是，在大多數(shù)情況下，RISC-V仍然不是服務(wù)器和PC行業(yè)的主流選擇。

今年3月，美國(guó)RISC-V芯片設(shè)計(jì)廠商SiFive首席執(zhí)行官帕特里克·利特爾（Patrick Little）坦言，預(yù)計(jì)在2025年底之前，該公司設(shè)計(jì)的處理器不會(huì)用于商用個(gè)人電腦，而服務(wù)器方面的努力將需要更長(zhǎng)的時(shí)間。不過，SiFive已成為RISC-V陣營(yíng)的首支獨(dú)角獸。

還應(yīng)該指出的是，過去幾年在蘋果等公司的支持下，ARM才剛剛在PC和服務(wù)器領(lǐng)域嶄露頭角。

蘋果M1 Ultra芯片

但雷德蒙德透露，谷歌和其他所謂的“超大規(guī)模企業(yè)”正在“暗中進(jìn)行”RISC-V項(xiàng)目，西部數(shù)據(jù)和希捷等公司的存儲(chǔ)設(shè)備中的微控制器，也是基于RISC-V指令集架構(gòu)。她還特別提到了阿里巴巴的玄鐵RISC-V處理器，這款處理器主要用于智能家電、車載、工業(yè)控制、邊緣計(jì)算等領(lǐng)域。

雷德蒙德還表示，三星電子和Esperanto Technologies以及其他公司正在測(cè)試一款擁有1000個(gè)內(nèi)核的RISC-V人工智能處理器，另一家創(chuàng)業(yè)公司Ventana Micro Systems正在開發(fā)基于RISC-V的服務(wù)器芯片。

雷德蒙德并沒有介紹PC使用RISC-V處理器的例子。

但據(jù)The Register報(bào)道，SiFive在2020年底推出了臺(tái)式機(jī)的RISC-V開發(fā)板，Microchip則推出業(yè)界首款基于RISC-V的SoC FPGA開發(fā)套件，“可以肯定地說，各種項(xiàng)目和產(chǎn)品都在進(jìn)行中”。

雷德蒙德承諾，今年晚些時(shí)候可以看到更多服務(wù)器和PC應(yīng)用RISC-V處理器的案例，“今年你會(huì)看到筆記本電腦以及更多數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用案例”。

這位CEO還做出了更大膽的承諾：ARM用了大約二十年才達(dá)到今天的水平，她預(yù)計(jì)RISC-V大約需要五年就能取得同樣的進(jìn)展，“我們?cè)诓捎们€（adoption curve）上處于什么位置？我們還沒有走到一半，但我們很快就會(huì)到達(dá)?！彼f。

但她也補(bǔ)充稱，五年時(shí)間并不是一個(gè)“精確的預(yù)測(cè)”，因?yàn)镽ISC-V國(guó)際基金會(huì)及其成員需要在指令集方面完善一些額外的功能以及軟件支持，以覆蓋廣泛的應(yīng)用。

讓雷德蒙德對(duì)RISC-V在未來幾年獲得更多吸引力充滿信心的是，這款指令集架構(gòu)正得到更多組織的支持，“我們之所以能更快地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，是因?yàn)槲覀冊(cè)谡麄€(gè)社區(qū)擁有更大的共享投資池，這正在推動(dòng)這一點(diǎn)。”

今年3月，中科院計(jì)算所研究員包云崗、中國(guó)工程院院士孫凝暉等人撰文指出，基于開源指令集?RISC-Ⅴ的開源芯片生態(tài)正在快速崛起，為包括中國(guó)在內(nèi)的廣大發(fā)展中國(guó)家突破中央處理器（CPU）芯片領(lǐng)域的技術(shù)壟斷和市場(chǎng)壟斷帶來新機(jī)遇。

但文章也同時(shí)指出，芯片領(lǐng)域不能盲目樂觀，開源軟件經(jīng)歷了近?40?年的發(fā)展才形成今天的蓬勃態(tài)勢(shì)，而開源芯片還處于起步階段，要構(gòu)建相對(duì)完整的技術(shù)體系進(jìn)而形成一個(gè)開源芯片生態(tài)，仍然面臨諸多挑戰(zhàn)和難題。中國(guó)在開源芯片領(lǐng)域具備很好的條件，有機(jī)會(huì)成為開源芯片領(lǐng)域的引領(lǐng)者。

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