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从RISC到RISC-V

身处电子行业或电子类的学生对RISC-V不太陌生，这个词在2018年可谓是霸占了大量的篇幅啊。今天就让我们一起从它的字面意思入手看看这个RISC-V是个“神马玩意”

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首先我们从名字的个单词入手，RISC的较解释为 精简指令集计算机 ， 它具有一致的指令的格式，一致的所有指令的指令周期，并且可采用流水线技术。许多早期的RISC设计有着不好的缺点——转移延时槽，转移延时槽是指一个跳转或转移指令之后的指令空间。无论转移是否发生，空间中的指令将被执行（或者说是转移效果被延迟）。这些指令让CPU的算术和逻辑单元繁忙比通常执行转移所需更多的时间。现在转移延时槽被认为是实现特定RISC设计的副作用，现代的RISC设计通常避免了这个问题（如PowerPC，近的SPARC版本，MIPS）。

RISC-V（读作RISC-FIVE）指令集是基于精简指令集计算(RISC)原理建立的开放指令集架构(ISA)，RISC-V是在指令集不断发展和成熟的基础上建立的全新指令。RISC-V指令集完全开源，设计简单，易于移植Unix系统，模块化设计，完整工具链，同时有大量的开源实现和流片案例，已在社区得到大力支持。其优势在于完全开源，架构简单，易于移植Linux和Unix，设计模块化，工具链完整。

基于上述分析，我们为什么会在短时间内在这么多途径听到RISC-V呢。这是由于RISC-V作为一种全新的芯片架构，为自主设计制造CPU打开了不小的可能性。微处理器架构被ARM和Intel x86垄断的局面极有可能被RISC-V的横空出世而打破。有人说，RISC-V给了机会，大家重新出发不会。在我看来，机会也是实打实的机会摆在我们面前，我们没有理由去浪费摆在面前的机会。国内各大公司早已盯上了RISC-V，华米科技早已发布基于RISC-V家都的黄山一号芯片。但是我们也不能过于乐观，重新出发确实不假，但是目前芯片制造无论在工艺上还是在IP研发上都与欧美之间存在距。国产主流微处理器核心还是基于这些大公司的技术。而且海外的公司手中抓住太多的知识产权和专利，这都会让我们在芯片制造的路上多出些汗。

阿里发布自研芯片，是否已领先华为

这次阿里自研芯片。这次领先了华为。

这次获得发布的是玄铁910芯片。安卓10系统运行在了玄铁910芯片上，并且非常流畅。玄铁910是2019年7月发布的处理器，也是目前业内前的RISC-V处理器，RISC-V架构本身是开源的，不受任何人、机构或者控制，所有企业和个人都可以自由地用其设计、制造和销售芯片及相关软件，这是它相比于ARM优势 。可以说这次领先了华为，同时也将打破西方芯片架构的束缚。

工程院院士倪光南表示，未来RISC-V很可能会成为世界主流的芯片架构之一，与X86、ARM三分天下。

首先、降低了芯片的设计门槛，开发者可以自由免费地使用RISC-V进行扩展，为中小型芯片企业省下来了千万甚至上亿元的研发经费，只需要几人的团队，3-4个月的时间就可以研制出适合自己产业的芯片，大幅降低了研发成本。

其次、架构简单，拓展性强，相比ARM，RISC-V目前成熟的技术代码集小，架构简单，并且支持模块儿化，性能优越，能够满足从控制器，手机，到超级计算等各个领域处理器的需求。

另外、RISC-V是物联网时代的新宠。物联网设备碎片化比较严重，需求多种多样，也是因为RISC-V架构芯片的灵活性比较强，成本低，RISC-V可以根据不同用户、不同设备的不同需求，来增加自己的指令集。

虽然国内是ARM的市场，同时也有能力阻止ARM这场收购案，但我们并没有高枕无忧，科技实力的不断提升，虽然现在能使用ARM架构，但“躲得了初一，躲不了十五”，西方必然会在其他方面限制科技的发展，即便打破ARM、英特尔X86的架构有多难，含泪也要前进，切切实实搞研发，这也是一条我们不得不走的路。俗话说“枝独放不是春，百花齐放春满园”，华为再怎么拼，毕竟还是力量有限，研发芯片更是需要大量专业人才和资金，所以华为自然希望有更多厂商加入进来。

现在阿里巴巴接过大旗，一起参与RISC-V生态的构建，这对华为和整个芯片产业都是利好的消息，毕竟阿里巴巴是BAT中的佼佼者，力强大，在其推动下，肯定会有更多的企业参与进来 。

RISC-V架构能否有效挑战ARM和英特尔？

RISC-V架构短时间内很难挑战ARM和英特尔，未来还是有很大可能性的，比如当初谁能想象华为海思有挑战高通、苹果的能力呢？在这之前，我们要明确的知道，我们到底在谈论什么？RISC-V指的是RISC系列指令集的第五代产品，对应的是ARM指令集、英特尔的X86（含64位）指令集。下图是为了更好的帮助我们理解指令集。

指令集存储在CPU内部，CPU进行运算，并帮助CPU更高效运行，介于软件和底层硬件之间的一套程序指令合集。可以理解为是CPU的大脑。CPU主要有两大指令集复杂指令集架构，包含X86。精简指令集架构，包含ARM、MIPS和RISC-V。复杂指令集架构和精简指令集架构有什么区别呢？举个例子：命令一个人吃饭，那么我们应该怎么命令呢？直接对他下达“吃饭”的命令，或者命令他“先拿勺子，然后舀起一勺饭，然后张嘴，然后送到嘴里，咽下去”。从这里可以看到，对于命令别人做事这样一件事情，不同的人有不同的理解。

有人认为先给接受命令的人足够的训练，让他掌握各种复杂技能（在硬件中实现对应的复杂功能），那么以后就可以用非常简单的命令让他去做很复杂的事情——比如只要说一句“吃饭”，他就会吃饭。有人认为这样会让事情变得太复杂，毕竟接受命令的人要做的事情很复杂，如果你这时候想让他吃菜怎么办？难道继续训练他吃菜的方法？我们为什么不可以把事情分为许多非常基本的步骤，这样只需要接受命令的人懂得很少的基本技能，就可以完成同样的工作，无非是下达命令的人稍微累一点——比如现在我要他吃菜，只需要把刚刚吃饭命令里的“舀起一勺饭”改成“舀起一勺菜”，问题就解决了，多么简单。这就是“复杂指令集”和“精简指令集”的逻辑区别。

X86：传统PC市场的主流，善于处理大数据，IP掌握在英特尔和AMD手中；ARM：移动（手机）市场，处理快数据为主，目前也使用在便携笔记本中，IP大部分掌握在ARM公司；RISC-V：当需要同时兼顾数据传输速度与传输量时，X86、ARM架构的胜任能力有限，RISC-C表现出了较强的优势。

RISC-V的优势RISC-V是全面开源免费的，允许任何用户自由修改、扩展，而ARM需要支付高昂的IP费用才可以使用。

RISC-V的特性在于“精简”，X86和ARM的架构篇幅动辄几百数千页，RISC-V的规范文档145页，且“特权架构文档”的篇幅也91页。RISC-V的基本指令数目仅40多条，加上其他的模块化扩展指令，总共也只有几十条指令。

RISC-V将不同的部分以模块化的方式组织在一起，并试图通过统一的架构来满足各种不同的应用场景，这种模块化是X86和ARM架构所不具备的。

RISC-V也可用于手机、服务器，但它的优势在于即将登场的物联网时代RISC-V作为新兴架构，以其精简的体量，或许在未来的IOT领域中能取得的优势。IOT领域对AI芯片既要求高计算能力，又要求低延迟，同时芯片的成本要低。RISC-V就是站在未来的这个风口上，但能不能飞得起来还是一个未知数。

RISC-V也并不是没有对手，MIPS也属于精简指令集架构，它们有很多的相似的地方。另外英特尔、ARM、AMD等巨头都已经看到了下一场的盛宴是物联网，都已经纷纷提前布局物联网。又有谁能预测到未来会不会半路再杀出个程咬金来呢？以上个人浅见，欢迎批评指正。认同我的看法，请点个赞再走，感谢！喜欢我的，请关注我，再次感谢！

低调的国产RISC-V芯片玩家

在这个巨大市场潜力的推动下，IP厂商、工具厂商、芯片厂商和系统厂商都争先恐后地涌入这个赛道，其中不乏一些拥有深厚行业积累的厂商。如以ASIC芯片起家的嘉楠 科技 （以下简称“嘉楠”），就是当中一个重要的低调参与者。

从ASIC到RISC-V

众所周知，纳斯达克上市的嘉楠 科技 在ASIC芯片设计方面有深厚的积累，公司在芯片的前后端设计以及流片方面也有丰富的量产经验。早在2016年，嘉楠就成为了国内前十实现10nm芯片量产的公司。也就是从这一年开始，嘉楠开始了在边缘端AI芯片的 探索 。

据嘉楠 科技 董事长兼CEO张楠赓先生介绍，因为ASIC芯片对于计算效率的要求趋近，这就需要嘉楠一直在ASIC芯片设计中寻求算力与功耗之间的平衡。因为这个研发过程对技术要求比较高，这无疑间就磨炼了公司的研发团队。与此同时，公司还发现，ASIC在计算效率上相比传统架构有了数量级的提升，这就为嘉楠后续进军RISC-V市场埋下了伏笔。同属计算密集型应用场景的边缘AI芯片就成为了嘉楠的目标。

经历了一番综合考量，嘉楠把目光投向了基于RISC-V的边缘端AI芯片。

嘉楠 科技 董事长兼CEO张楠赓先生

首先，从成本角度看，RISC-V开源免费的特性对于芯片创业公司而言非常友好。选择这一架构，意味着嘉楠可以在AI芯片研发过程中节省大量的IP授权成本，将资源投入到核心的技术研发，帮助公司加快芯片的迭代速度，灵活应对市场环境的变化。

其次，从技术趋势角度看，RISC-V架构开源、精简和模块化的理念符合未来的技术发展趋势。计算体系结构宗师Did Patterson（RISC-V的创始人之一）在ACM通讯上发表的论文中就指出了计算机体系结构的两个机遇，其中一个就是开源的指令集ISA，创建一个“面向处理器的Linux”。从目前来看，RISC-V无疑是开源指令集架构中成功的一个。

第三，从开发角度看，RISC-V不需要像ARM一样考虑向后兼容，没有 历史 包袱，基础指令只有几十条，学习门槛相对较低；另一方面，RISC-V支持开发者按需拓展指令，这为芯片研发提供了更高的自由度。

第四，从性能角度看，RISC-V架构内核的性能可与ARM内核性能抗衡。

第五，从IP开发角度看，嘉楠从一开始就坚持IP核心自主研发的技术路线，RISC-V架构则提供了这一可能。嘉楠还能以SoC的形式将RISC-V CPU与自主研发的加速器组合在一起，为客户提供边缘侧的芯片解决方案。在这一过程中，公司可以把更多精力放在IP核的迭代，而不用考虑可能面临的授权风险。

从市场发展现状看来，嘉楠打造端侧RISC-V AI芯片的做法也是一个明智的决定。

熟悉行业的读者应该知道，根据应用场景的不同，AI芯片的可以粗略划分为模型训练和推理计算。其中模型训练市场已出现巨头垄断的态势，GPU巨头英伟达不仅在硬件方面建立起技术领先优势，而且结合图形计算平台构建了强大的软件生态壁垒，那就意味着这个市场给新晋者的机会并不多。反观推理芯片组市场，则还处于发展早期，特别是边缘侧市场，不同场景对芯片的要求存在异化，给AI芯片公司留下了更多空间，因此嘉楠一开始就专注于边缘推理芯片的研发。

同时，在边缘侧市场，可穿戴设备、摄像头和传感器等联网设备越来越多。不同物联设备对功耗和算力的要求不同，这就决定很难用单一架构适配所有场景。架构的竞争归根结底是生态之间的竞争。虽然ARM仍然是移动端市场的主流，但RISC-V开源和模块化的特点允许像嘉楠这样的芯片公司基于RISC-V进行定制化的设计，拥有更大的自由度。

此外，从目前的市场环境看，Arm正成为巨头公司争相收购的目标，这对于IP授权的独立性造成了很大威胁。而如果很多组织使用RISC-V设计处理器，就可以在更大层面上推动芯片的创新。所以长期来看，RISC-V的价值在未来会更加凸显，从而为嘉楠带来更多的市场机遇。

奔跑在这条全新的赛道上，自主研发的IP成为了嘉楠重要的底气之一。

从K210到K510

在拍板进军RISC-V之后，嘉楠就一直坚持依托RISC-V架构，自主研发IP核心的技术路线。

张楠赓表示，公司这样做有三方面板的优势：一方面是为了把核心技术握在自己手里，避免可能面临的授权风险；另一方面，自主开发核心从长期来看可以降低研发成本，并加快芯片的迭代速度；第三，自研可以形成嘉楠自身的芯片设计方法体系，确保核心技术和研发理念的传承。

本着这样的研发思路，嘉楠迄今已经推出了两代自主研发的IP核心，分别为KPU（Knowledge Process Unit）和KPU2.0。这是专门为机器视觉任务设计的神经网络加速器。因为异构计算是目前针对深度学习的主流硬件方案，为此在结合CPU与KPU加速器后，嘉楠能更好地提升芯片在视觉算法模型上的性能表现。

落实到芯片方面，嘉楠在2018年就推出了公司的代产品勘智K210。这款产品在过去几年里也在包括智能园区、智能家居、智能能耗和智能农业在内的多个场景中发挥了重要的作用，公司也与一些行业头部公司开发了智能产品。今年，嘉楠就作为全国大学生OS设计大赛的技术支持方，也为大赛提供勘智K210和开发板作为评估工具。与勘智K210甚至还在美国和日本等市场上率先打开局面。

但张楠赓指出，即使K210在不少领域表现抢眼，但由于该芯片的研发时间较早，在算力规划上没有考虑到后来才出现的算法模型，导致产品在应用场景的拓展上受到限制。为此，嘉楠在日前又顺势推出了新一代的中端芯片K510。

据介绍，在全新的勘智K510芯片，继续沿用了双核RISC-V CPU架构中，但嘉楠围绕RISC-V CPU子系统进行了优化。例如该CPU集成了64位的数字信号处理器DSP，配合自主研发的KPU2.0核心为AI应用加速。

此外，DSP内部还设计了专用的本地存储，进一步提升DSP的实际运算性能。研发团队还在双核CPU和DSP之间设计了专用的mailbox模块用于通信，方便软件灵活掌控整个系统。

K510同时还在总线架构、IP核心与视频子系统等多个方面也推出了全新设计。这使其算力相比一代芯片提升了3倍，经典视觉算法mobilenetv1帧率大幅提升，自研高速PHY接口理论带宽也做到了10GB/s，8位数据压缩率更是高达50%以上，极大优化了勘智AI系列在机器视觉场景的应用性能。

为了进一步解决大功耗和大面积的问题，嘉楠在K510芯片上更是采用了NoC总线架构，让每个IP工作在特定的时钟域，解决庞大时钟树的困扰。

在K510的视觉硬件配置上，嘉楠也进行了大幅优化，使其能够支持MIPI CSI2 和DVP接口，可同时支持多3个摄像头输入。芯片内部还集成了3个图像处理单元ISP, 其中一个ISP支持3D 功能，无需软件参与，硬件完成深度数据的提取和加工，相比软件处理深度信息方式不但节省了巨大的CPU开销，性能上也会有很大提升。

嘉楠同时还提高了K510在摄像头输入接口设计的灵活性，让其既可以硬件流水线方式将摄像头输入送至ISP硬件，也可以把输入图像写入DDR，ISP再通过线下方式读取DDR内的图像完成后续处理。满足用户可以在中间加入定制化的处理需求，或者对定制化的数据进行ISP处理。

值得一提的是，通过融合公司在算法、软硬件和编译器的设计，嘉楠推出全新的KPU2.0，集中突破AI芯片设计中广泛存在的“存储墙”和“性能墙”的问题。为了提升计算效率，KPU2.0采用了动态3D PE阵列，第三个维度支持多种方式共享传递数据，并实现多个维度上的计算映射，提高PE阵列的利用率。同时也可以动态开启或关闭每一个2D阵列，并根据不同层级对带宽和计算资源的需求进行调整。

据了解，通过动态3D PE阵列，K510支持多种方式共享传递数据，灵活支持多个维度的计算映射，提高PE阵列利用率。采用GLB(Global Local Buffer)设计，通过可配置的SRAM阵列实现，灵活配置以满足不同数据类型在不同层上的带宽和存储需求，并提升内部RAM的利用率。结合动态3D PE阵列和GLB设计，嘉楠还独创了计算数据流技术，在计算卷积时不需要进行数据重排；通过多级存储设计提升卷积计算的数据复用率。

此外，KPU2.0还搭载了可重构的SIMD加速单元，通过创新的meshnet网络可以灵活配置支持各种激活函数、pooling和resize等算子。

作为一款定位于中高端边缘推理芯片市场，K510无论在核心架构还是外部设备接口方面，都对芯片的视觉处理能力进行了大幅优化。这就使得这个芯片能够在高清航拍、高清视频会议、智能家居、各类机器人以及车载后装智能终端等市场发挥其功用，并占领一席之地。根据公司的规划，未来几年会有多款勘智芯片亮相，助力多个不同的应用和市场。

与全球开发者共同推进RISC-V

虽然在包括嘉楠在内的多个厂商的推动下，RISC-V取得了长足发展。但从过往的 历史 看来，任何一款架构的普及都需要时间。如PC时代的x86架构统治了指令集架构市场几十年，后PC时代才迎来Arm架构的崛起，Arm也用了几十年，才走上了。换而言之，计算负载的变迁需要经过一个长时间的生命周期。也就是说我们现在虽然已经进入了万物互联时代，给RISC-V创造了机会，但这个新兴指令集来说，也只是迈出了步。

再者，现在的指令的发展趋势是开放度越来越高。如Arm崛起的原因很大程度上是因为它引入了更多的市场参与者。同样地，我们也将看到RISC-V作为开源架构对于新一代芯片设计厂商的吸引力，也许未来的英伟达、英特尔就会从这个生态中诞生。为此嘉楠也会持之以恒地投入其中。

张楠赓同时还强调，RISC-V生态还在持续壮大，特别在边缘侧场景中，因为很多业内通行的设计标准和协议标准尚未统一，所以在百家争鸣的现阶段中， 探索 自己独特的技术路线更有意义，这也是作为RISC-V的坚定支持者嘉楠所践行的。

“但我们也应该认识到，将芯片转化为智能产品需要一个过程。与软件不一样，硬件是一段漫长的旅程、很花时间。需要先完成原型，然后客户进行测试，可能还要进行一些反复开发，所有这些事情都会比在Linux上debug花更久时间，也需要在生态上花费更多心思”，张楠赓补充说。

基于以上考虑，嘉楠会坚持依托RISC-V架构进行自主IP核研发的技术路线，为市场带来性能表现更优的芯片。同时，公司也会在软件方面发力，给客户带来更方面的研发体验。

据介绍，通过公司采用统一的AI编译器，勘智系列KPU能支持 TensorFlow、PyTorch和ONNX 模型导入。支持算子融合、稀疏压缩和量化等优化手段，对模型的延迟和带宽进行深度优化。K510同时还支持丰富的网络模型算子，当中包括常见的 CNN、RNN 算子和各类向量计算和数据处理作。

“嘉楠的成长受惠于开源，公司也将全面拥抱软硬件开源战略。嘉楠已经决定把公司在硬件模块、软件算法的积累，以及芯片手册等基本资料去阿奴共享出来给开发者使用，与全球的开发者共同推进RISC-V生态的繁荣。”张楠赓说。在他看来，推动RISC-V产业的发展，除了有利于公司本身以外。这于芯片产业来说，也是有百利而无一害的。

过去，芯片设计有时需要上亿研发费用，投入上百人，但这是中小企业不易承担，而且也不一定能掌握发展的主动权。但开源的RISC-V芯片设计能将芯片设计门槛大大降低，让3到5人的小团队在3到4个月内，只需花几万元便能研制出一款有市场竞争力的芯片，从而将促进芯片产业的繁荣，能更好地支持人工智能等新一代信息技术和数字经济的发展。

张楠赓认为，芯片产业关键的是人才。在芯片设计门槛降低之后，将会吸引到更多的人才投入这个行业，这有助于奠定本土芯片产业长远发展的人才基础；另一方面，因为x86和Arm架构自身比较封闭，不容易进行创新。

“有了RISC-V之后，本土的一些架构创新的成果也容易以开源的形式进行推广，有助于打造在开源芯片领域的话语权。”张楠赓强调。

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ARM与RISC-V：谁将赢得这次的处理器大战？

新兴的物联网（IoT）行业是产品和服务相互补充的体，其可实现多个行业的效率和成本优化。虽然它没有垂直定向的价值链，但其横跨了多个行业和市场，如工业自动化、 汽车 、医疗、环境监测等等，在这些行业中的用例也非常多样化。在应用程序的前端也就是终端节点或传感器，它们监视环境条件并将数据传递到链中。这些终端节点将分散在各个行业中。设计处理器的架构基本上是arm等主流独占市场，RISC-V的份额非常少，因此在正常情况下，市场很少去分析相关领域概况。但由于华为事件不断延烧之下，中美贸易战和全球环境大变革已经开始， 科技 届已经开始重新审视这两者的关系了。

定制处理器的崛起

记得很早之前有过讨论：未来处理器的，COTS（商用现成品或技术）处理器不适合构建这些终端节点，因为后者是特定于应用程序的。而公司一般倾向于定制处理器，因为它可以提供仅组装所需部件的灵活性。这些部件包括模拟传感器，DSP或专有IP等。此外，定制处理器可以显著降低BoM成本和芯片尺寸，从而限度地降低功耗。它还有有助于公司将其产品与竞争对手的产品区分开来。总的来说，物联网行业的低入门成本和普遍性将鼓励许多初创公司和小公司为冷门应用程序构建产品。另外，通过定制处理器，这些公司也可以进一步优化成本。

错误的摩尔法则

物联网设备的激增除了可以给定制处理器带来巨大推动之外，另一个影响因素是摩尔定律的可疑存在。五十多年来，摩尔定律一直都是一种自我应验的预言。无论市场是否需要高性能处理器，半导体公司都在努力使这项法则成为事实。所以，始终都有创新者和早期采用者迫切希望使用基于领先流程节点的产品。然而，大众市场需要时间才能对准这些新产品。摩尔法则凭借高性能，低功耗和降低成本来确保技术发挥主导作用。

然而，目前这项法则保证的经济平衡正在失败。 领先的工艺节点设计变得复杂，商业化的前置时间很长，因此成本的平衡并不能成立。对成本优化的追求迫使行业寻找替代方案，因为缩小的节点不再具有经济效益。其实，定制处理器就是答案，因为它可以显着降低BoM成本。数十亿个终端节点不需要领先进程节点，有成熟节点上的自定义处理器就足够了。

ARM的对策

ARM是智能手机处理器市场的垄断者。 在嵌入式和物联网领域，目前并没有主导架构，ARM已经准备好填补这一空白，因为它拥有强大的CPU和IP，可以提供各种功能，性能和价格选择。借助独特的授权商业模式，特别是在Cortex-M0的DesignStart许可，ARM以低成本实现了定制处理器设计，风险更低。该对初创公司和小公司非常有用，因为他们可以以低许可成本获得经过验证的架构和IP，并与广泛的IP生态系统，软件支持和硅合作伙伴相结合，可以大大缩短产品推向市场的时间。

那我们如何进一步优化定制处理器的成本呢？

RISC-V

开源软件（OSS）在软件行业的化中发挥了至关重要的作用。OSS中的一个例子是一个Linux作系统。OSS以较低的应用成本实现创新和异化。这使得小公司和初创企业可以基于OSS（如Linux）构建产品。大型开发人员社区支持软件开发，因此不存在供应商锁定或专有技术过时的风险。社区的集体努力确保了一个庞大的生态系统，同时使所有用户受益。Linux已经在嵌入式，PC等各种应用程序中获得了巨大的影响力。随着越来越多的用户开始使用Linux，添加了更多功能和实用程序，网络效应也可以得到很好的利用。

RISC-V将开源运动扩展到CPU ISA。它是一个开源的ISA，免许可证和免版税。也正是由于RISC-V没有任何许可，因此ISA可用于构建定制处理器，且许可成本为零。RISC-V正在逐步建立一个生态系统。在2017年嵌入式电子与工业电脑应用展中，RISC-V通过FPGA解决方案，安全IP，调试基础设施等展示了其庞大的生态系统。

很少有ARM客户已经开始使用RISC-V来设计自定义处理器。现在，SoC设计公司可以以较低成本开发定制处理器，而无需支付许可费用。通过一些NRE投资，这些公司可以开发SoC并在晶圆厂制造。因此，处理器的价格也将低于基于ARM IP的价格。从表面上看，一个理想的候选者很有可能会成为物联网行业的主导ISA。凭借着定制处理器和零许可成本，RISC-V就很像是那个胜利者。

关于RISC-V “免费” 的探讨

Linux在数十亿的产品部署方面非常成功。虽然，在将Linux用于商业产品方面需要相当大的努力和专业知识，但这些好处会远远超过工时。Linux可以提供非常好的灵活性，同时庞大的社区为作系统提供了良好的生态系统，并为周边设备、第三方软件等提供了广泛的支持。

然而，由于软件和硬件之间的基本异，开源概念与芯片设计还是有很大的别。 与需要时间和精力来开发的软件不同，硬件涉及有形组件，需要有人来付费；其次，在测试完硬件、仿真器之后，你还可以多次对软件进行返工。花费相当少的成本，就可以减少时间和精力。但是，硬件中的错误也可能会让你损失一百万美元！处理器的多次迭代可以大幅度地降低成本。总的来说，硬件设计比软件开发更复杂。

让我们来考虑一下开源RISC-V的情况。在SoC中，CPU IP只是其中的一部分; 还需要许多其他物理IP和周边设备。因此，围绕CPU IP需要庞大的IP和EDA生态系统。但你只能在没有许可凭证的情况下获得CPU IP；可是周围的生态系统已经消失了。IP供应商应该看到一个可行的商业案例，以在其产品组合中添加对RISC-V的支持。假设有一个强大的社区支持RISC-V，它提供了构建SoC所需的所有IP和工具。但问题仍然是建立自定义SoC的公司是否会冒使用社区支持的ISA的风险？一旦失败可能导致多个流片，这会增加巨大的成本。总的来说，设计SoC很复杂，需要在实施、物理设计、包装等多个领域具有良好的专业知识。

使用ARM ISA，上面提到的大多数问题都得到了缓解。你可以访问经过验证的IP，强大的生态系统（软件，云服务，安全解决方案，芯片供应商，晶圆厂）和承诺支持，而不是开源ISA提供的社区支持。这样就会大大降低设计复杂性，不过还是需要一些专业的SoC设计来构建定制处理器。

谁将构建基于RISC-V的SoC？

开源的想法具有扰乱性质，因为它为预算有限的公司提供了一个公平竞争的平台，可以与大公司竞争。尽管开源ISA的概念具有革命性，但它可能不会对芯片设计的化产生破坏性影响。

在我看来，小型公司和初创公司不太可能在物联网领域寻求一些利基应用，并投入时间，精力和资金来建立基于社区支持的ISA的定制处理器，因为他们必须验证整个系统是否符合他们的规格。相反，使用获得许可的ISA是一个安全的选择，因为他们可以获得经过验证的系统，并辅以强大的生态系统。SoC的多个流片可能会增加大量成本。成熟的ISA具有一些初始成本，这是一个很好的起点，但这不是一个自由的成熟ISA。SoC设计不是他们的核心内容，因此聘请多元化的芯片设计团队可能不是一个务实的决定。由于ARM在整个行业中的广泛应用，设计部分可以外包给一些小公司，这些公司专门从事基于ARM的SoC设计。 EDA工具和晶圆厂成本很高。EDA供应商和晶圆厂已经支持基于ARM的IP;他们应该也看到了增加对RISC-V的支持的经济效益。在RISC-V达到临界大规模应用之前，它就像一个鸡与蛋的情况。多宿主增加了任何公司的成本，无论是晶圆厂，EDA供应商，设计公司还是应用开发商。低产量业务可以吸引更高的租金。所以在构建基于RISC-V的SoC时，必须考虑所有这些成本开销。

SoC设计中的市场肯定会开发基于RISC-V的SoC，因为它可以通过替代ARM来增加购买力。但是，我相信这些公司不会有兴趣与需要定制处理器的小批量客户合作。由于其巨大的开销，使得销售数百万标准化SoC具有很大的商业意义。

综上所述，在我看来，RISC-V在目前的状态下，不能显著破坏半导体市场结构。 与许可实体相比，开源运动的关键优势之一是通过提供足够好的基础，限度地减少进入市场的准入门槛。尽管RISC-V将以低成本提供构建定制SoC的灵活性，但生态系统尚未准备好接受它。整个半导体行业需要同步进行才能使RISC-V成功。

结论

在这种大环境下，相信RISC-V会足够聪明，可以预见以上的问题并抓住这个风口，而且许多问题本来已经在内部得到解决。在我看来，RISC-V应该专注于一个部分，如物联网终端节点或其他东西，然后为这个细分市场提供一个引人注目的完整解决方案，以及整体生态系统，而不是专注于整个物联网和嵌入式行业。一旦他们在一个细分市场中实现大规模应用，就更容易传播到其他细分市场，因为新用户有一个很好的案例研究或案例可供选择。

ARM还需要做什么才能被视为嵌入式和物联网领域的？我对此没有任何答案，因为从外部角度来看，ARM现在看起来相当不错，具有庞大的安装基础，未来也有很好的上升趋势。不过将DesignStart许可证扩展到其他Cortex-M IP将是进一步应用的不错选择。然而，主要的核心应该还是OS支持，云服务，安全性，IP，调试工具链，EDA，硅合作伙伴等强大的生态系统。所有这些都在以低成本构建基于定制处理器的产品方面发挥着至关重要的作用。

低成本和定制通常是互斥的。任何针对这两端的ISA都将在物联网行业中发挥主导作用。当然，随着RISC-V基金会成立，已有不少企业与研究机构的加入RISC-V 阵营，探寻未来RISC-V 的可行性。目前参与的企业有IBM、NXP、Western Digita、辉达、高通、三星、Google、特斯拉、华为、阿里巴巴等200 多家，而中美 科技 战也许就是这种模式崛起的催化剂，很多年以后来看， 科技 史上给这个时刻记下重重的一笔。

拦不住了！华为传出新消息，芯片国产化再进一步，对此你有哪些期待？

对此我是非常期待我们的芯片可以研发出来的，毕竟芯片的研发对于我国整体实力的提升以及在科技方面的进步也将会带来极大的影响，也将会起到非常积极的作用。

希望华为公司能够将芯片更快的研究出来，也希望华为公司能够有更好的研发科技，也能够去更好的提高我国的科研生产能力。

芯片销售的情况，和其他的联合情况，研发出了怎样的芯片，这样的芯片是否能够达到相应的使用标准？

希望国产芯片越来越强