編輯：維度、陳萍
在 CPU 架構領域，Arm 架構和英特爾 x86 架構分別在移動端和桌面端佔據了絕大部分市場份額。但是，Arm 架構的收費授權模式和 x86 架構的不對外授權使得越來越多的晶片研發企業轉向了開源架構 RISC-V，其開源性和易用性為晶片市場打開了另一扇大門。近日，IEEE Spectrum 的一篇文章詳述了 RISC-V 在全球晶片開發商中的崛起態勢，並強調開源將在晶片架構競爭中發揮關鍵作用。
如今，大多數智慧手機、平板、路由器等移動端 CPU 基於 Arm 架構，屬於精簡指令集；PC 和伺服器等桌面端 CPU 基於英特爾的 x86 架構，屬於複雜指令集。但與此同時，美國、歐洲以及亞洲越來越多的公司正轉向另一個開源的晶片架構——RISC-V，該架構甚至允許初創公司設計定製化晶片，並在使用專用晶片架構時不需要支付高昂的註冊費用。
RISC-V 架構於 2010 年始於加州大學柏克萊分校，但很多貢獻者是該大學以外的志願者和行業工作者。作為一個基於精簡指令集的開源指令集架構，RISC-V 允許程式設計人員以及他們編寫的軟體直接控制計算機硬體，並且它的開源靈活性使其成為了越來越受公司歡迎的晶片架構，如計算機儲存巨頭希捷和西部資料公司、國內電商公司阿里巴巴等。
此外，RISC-V 架構還有其他重要特性，如架構簡單、易於移植、模組化設計、完整的工具鏈、開源實現、成功的流片案例以及豐富的社區貢獻等。
科技大廠開始考慮 RISC-V
2021 年 3 月，曾與 Arm、X86 比肩的 MIPS 也放棄了自研架構，轉投 RISC-V，新的 MIPS 也成為了 RISC-V International 的成員。
RISC-V International 技術長 Mark Himelstein 表示：「很多跨領域的大公司都開始考慮選擇 RISC-V 晶片了」。
Mark Himelstein。
這些公司擁有包括競爭晶片架構的擁有者和開發者，現在仍然主導著市場。英偉達在收購 Arm 架構所有者 Arm Holdings 的同時，也在其 GPU 晶片中使用了 RISC-V 架構。英特爾還可能通過其不斷擴大的代工業務來幫助加快 RISC-V 的使用，該業務旨在為其他公司製造基於 x86、ARM 或 RISC-V 體系架構的晶片。這些跡象都表明，RISC-V 與其規模更大的競爭對手有著巨大的發展空間。
時代變遷的另一個跡象是 Wave Computing，它是 MIPS 晶片架構的擁有者，最近破產並以 MIPS 命名新公司，並且有了基於 RISC-V 開發晶片的新計劃。更名後的新公司宣佈加入 RISC-V International 組織。
RISC-V organization 於 2020 年在瑞士重新命名並註冊，目前約有三分之一的成員在北美、三分之一的成員在歐洲、37% 在亞太地區。印度和巴基斯坦等國家已經將 RISC-V 作為本國晶片開發的指令集架構。
中國也是 RISC-V 的主要使用國，儘管大多數中國科技公司仍嚴重依賴 Arm 和 x86 架構。2019 年，阿里巴巴通過其半導體子公司平頭哥，已經開發了基於 RISC-V 架構的玄鐵 910 處理器。
新型玄鐵 910 處理器。
目前全球 RISC-V 組織的首席會員一共十三名，幾乎全部是中國機構和企業，其中包括阿里巴巴、晶心科技（台灣省）、成為資本、華為、中科院計算研究所、中科院軟體研究所、清華 – 柏克萊深圳學院 RIOS 實驗室、中興、賽昉科技、希姆計算和紫光展銳。
2018 年，中國開放指令生態（RISC-V）聯盟（CRVA）成立，在隨後的兩年中不斷擴充成員單位，其副理事長單位包括百度、紫光展銳、杭州中天微、華為、長虹、騰訊等知名科技企業。
開源成為晶片架構之爭的關鍵
也有人猜測，由於美國的出口禁令，英偉達 400 億美元收購 Arm（雖已受限）是否會讓中國企業繼續使用 Arm 架構變得複雜。這種不確定性可能為更多中國公司採用 RISC-V 架構提供另一個令人信服的理由。但無論如何，Arm 似乎渴望留住中國客戶。
「我們預計這筆交易不會對 Arm 在中國的業務產生任何負面影響，」Arm 物聯網業務副總裁 Mohamed Awad 表示。「英偉達將保持 Arm 開放授權模式和合作夥伴關係，為全球任何行業的客戶提供服務。」
Mohamed Awad。
截止 2019 年，Arm 架構在智慧手機 CPU 領域佔據 95% 的市場份額，在所有類型的晶片和處理器中佔據 34% 的市場份額。Arm 已經意識到 RISC-V 越來越受歡迎。Awad 用一種更委婉的方式指出，「Arm 仍然是開源社區和運動的最大支持者之一，有 500 多名 Arm 工程師致力於開源項目。」
然而，Awad 還指出，在大規模生產晶片時，開源硬體可能面臨一些驗證和支持方面的挑戰。
RISC-V 似乎意識到了這些挑戰。目前，該機構部署了數十個技術工作小組來確保 RISC-V 架構很好地適應各類標準，滿足多樣化晶片應用的需求，並提升晶片安全。
儘管 RISC-V International 和 Arm 採用的模型不同，但雙方都同意未來的晶片開發將涉及不同的晶片架構陣列。Awad 預計稱，在未來的晶片設計中，開源將與傳統的 IP 許可模式以及電子設計自動化工具共同發揮重要作用。此外，Himelstein 也表示，世界上有很多地方可以讓多種處理器共存，並且 RISC-V 的開源和免許可模式將成為晶片架構的競爭優勢。
參考連結：
https://www.jiqizhixin.com/articles/2021-03-25-7#at?hmsr=toutiao.io&utm_medium=toutiao.io&utm_source=toutiao.io
https://spectrum.ieee.org/tech-talk/semiconductors/design/riscv-rises-among-chip-developers-worldwide?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+IeeeSpectrumFullText+(IEEE+Spectrum+Full+Text)
