集微網報道，伴随着阿裡、三星、高通、英特爾等全球IT和半導體巨頭陸續加入RISE（RISC-V軟體生态系統）聯盟，除X86架構、ARM架構外的“第三極”RISC-V也越來越被廣泛采用和熟知，成為ISA（指令集架構，Instruction Set Architecture）領域的後起之秀。
RISC-V是一個基于精簡指令集原則的開源指令集架構，簡單解釋為與開源軟體運動相對應的一種“開源硬體”。預計到2027年，全球RISC-V核心的使用率将達到16%。該項目自2010年啟動，為何短短十幾年便可迅速普及？中國企業在這一市場進展如何？
乘借行業東風，RISC-V成為行業發展跳闆
指令集架構是溝通軟體和硬體之間的關鍵技術。英特爾主導的X86架構、英國ARM公司主導的ARM架構，是目前資訊技術體系下最主流、占據絕對市場占有率的指令集架構。X86架構主要用于PC産業，特别是在桌面PC方面沒有對手，至少占據90%以上的份額。ARM架構主要用于移動領域，比如在手機SoC領域ARM架構就占據了98%以上的份額，目前其也在向伺服器、AI領域滲透。
目前半導體公司大多使用ARM服務，但部分企業認為，ARM通過提高許可費和強制使用其設計來濫用其地位。
此前，ARM将其設計授權給各種晶片制造商，供他們用于制造智能手機、電腦和汽車中的半導體。它收取設計的許可費，然後對每塊出貨的晶片收取版稅。但知情人士表示，ARM希望從2024年開始，停止根據晶片的價值向晶片制造商收取使用其設計的版稅，而是根據終端裝置的價值向裝置制造商收取費用。聯發科、紫光展銳和高通，以及包括小米和OPPO在内的多家中國智能手機制造商，都已獲悉定價政策的拟議變更。
而對比ARM商業模式的改變，RISC-V是完全開源的，不需要許可費。另外，RISC-V指令集簡單，基礎指令集才40多條；RISC-V靈活，能子產品化設計，可以針對不同的晶片，進行指令集的組合。相較ARM晶片性能相似的半導體，RISC-V架構下的晶片可以減少大約50%的面積和60%的功耗。得益于此，RISC-V已被評估為ARM公司的最佳替代方案，三星、谷歌、英特爾、高通和其他公司正在推動RISC-V的使用。
Linux基金會最近成立了RISE聯盟，支援RISC-V國際基金會（RVI）的全球開放标準活動和成就。這一項目将打造專門針對應用處理器的RISC-V軟體生态系統，其中包括軟體開發工具、虛拟化支援、語言運作時、Linux發行版內建和系統固件等。RISE管理委員會成員包括晶心科技、谷歌、英特爾、Imagination Technologies、聯發科、英偉達、高通、紅帽、Rivos、三星、SiFive、阿裡和Ventana共13家企業/機構。
在近日的歐洲RISC-V峰會期間，RVI CEO Calista Redmond表示，目前基金會會員已經超過了3600名，2022年同比增長30%，2021年同比增長120%，當然此前基數較小。
而中國方面，中國工程院院士倪光南曾表示，中國已經有數百家企業加入RVI。已透露的包括阿裡巴巴、華為、紫光展銳、中興通訊、中科院、騰訊等機構與企業。
在筆者看來，中國企業與RVI的關系則是互惠互利，RVI中國成員在RISC-V社群中也做出了巨大的貢獻，推動着RISC-V生态的發展。
“逼上梁山”與順勢而為 中企發力RISC-V
美國近年來對中國技術管制愈加嚴苛，還遊說其盟友禁止向中國出口先進半導體及制造裝置。今年早些時候，美國、日本和荷蘭同意阻止向中國公司出售高端光刻裝置。近日有外媒消息報道，知情人士稱美國計劃在7月底更新出口管制規則。
是以，長遠來看，如果中國企業使用ARM或者X86架構進行半導體設計，或将面臨被限制晶片制造的風險，畢竟ARM屬日本軟銀旗下，而X86則被美國公司主導。但若利用RISC-V開源架構作為開發平台時，則不會受此限制。
受此形勢及上文所提ARM商業模式轉變等多因素影響，中國企業紛紛發力RISC-V領域。
在企業方面，阿裡巴巴和騰訊都在為其雲資料中心開發基于RISC-V的CPU，尤其是應用于人工智能方面。阿裡此前推出了面向PC的RISC-V晶片，搭載該晶片的ROMA筆記本于今年3月份釋出，并已在海外已上市。阿裡的RISC-V晶片，目前分為C、E、R三大系列，可以用于不同的領域，比如AI、高性能計劃，低功耗應用等等。
去年11月底，賽昉科技（StarFive）釋出了面向PC等應用的高性能RISC-V晶片——昉·驚鴻8100。該晶片采用12nm制程工藝，基于賽昉科技自研的天樞CPU核心，64位超高性能設計，12級流水線，超标量、深度亂序執行，支援最新的指令集，包括位操作擴充、使用者級中斷、向量擴充V1.0、虛拟化等，可直接與Arm Cortex-A76對标。
在“第二屆滴水湖中國RISC-V産業論壇”上，除了賽昉科技的昉·驚鴻8100，還有10款基于RISC-V架構的優秀國産晶片亮相。包括嘉楠科技的端側RISC-V AIoT晶片K230，定位AIoT端側AI平台晶片，面向大部分RISC-V+AI的端側場景；酷芯微電子的150M-7GHz全頻段無線SoC AR8030，該晶片基于平頭哥半導體的玄鐵E907 RISC-V CPU IP進行開發；昇生微電子SS26L1X系列面向多節電池移動裝置場景的通用MCU等，将被廣泛應用于汽車、消費電子等廣泛領域。
在國家機構層面，2019年，在中國科學院支援下，由中國科學院計算技術研究所牽頭發起“香山”高性能開源RISC-V處理器項目，該項目也在不斷取得重大進展。“香山”于2022年6月啟動工程優化，同年9月研制完畢，計劃今年流片，性能超過2018年ARM釋出的 Cortex-A76，主頻2GHz@14nm，SPEC 2006得分為20分。
不止國内企業及機構在對RISC-V關注和發力，國外企業也對RISC-V興趣倍增。值得一提的是，初創企業Ventana Microsystems釋出了首款面向伺服器的CPU Veyron V1。這款CPU，采用5nm工藝，最多可擴充到192核。而性能更是不輸于X86晶片。經測試，其128核心版本的Veyron V1在300W功耗下，大幅性能領先于64核的AMD EPYC Milan 7763（280W），甚至是Intel Xeon Ice Lake 8380（270W）的兩倍。
如此種種，RISC-V大有席卷CPU市場之勢。
前景與弱勢并存 RISC-V發展順應市場
不久前，RVI在談到RISC-V核心的增長方面時引用了一項研究，該報告預測到2025年RISC-V核心的銷量将達到600億個，而另一項研究則預測RISC-V的複合年增長率（CAGR）到2027年将達到35%。在這樣一個成熟的行業中，35%的複合年增長率是非常激進和快速的，但越來越多的公司正在尋求設計自己的晶片，這有助于推動RISC-V的增長。
但RISC-V并非毫無缺點。因其輕量型的指令集，RISC-V的适用場景包括低端智能手機、個人電腦、遊戲機和伺服器等領域。此外，僅僅基于RISC-V晶片的研發還不足以說明它的成功。對于從未進入這兩個市場的RISC-V CPU來說，即便是突破了硬體上的高性能門檻限制、達到了産品對于處理器性能的要求，但是還有很多軟體生态方面的難題需要解決。RISC-V缺生态系統，但RVI不對此做任何定義，生态系統的搭建全由使用者發揮。或許，唯有RISC-V CPU的大規模量産，開發者随處可得，RISC-V生态才将爆發。