专家：RISC-V指令集在中国有可能成功 技术层面上已比较成熟
本帖最后由 sky 于 2021-3-18 16:55 编辑截至2019年5月，中国已有不少于300家公司在关注或以RISC-V指令集进行开发，2018年还先后成立了“中国RISC-V产业联盟”和”中国开放指令生态系统(RISC-V)联盟” ，因此就有很多人自然地认为RISC-V架构与产品的推动力量更可能来自中国。但与此同时，也有批评者认为整个中国RISC-V阵营看似繁荣的背后，其实是当前产业盲目追求业绩所体现出来的“短平快”风气——联盟数量虽多，但社群贡献少；行销造势虽多，但前沿研究少。
RISC-V产业现状与前景怎样？还有哪些不足？中国会不会因为RISC-V迎来新机遇？RISC-V基金会中国顾问委员会主席方之熙博士对上述一系列关键问题接受了EE Times的独家专访。
EE Times：为什么中国市场对采用RISC-V架构有如此高的热情？RISC-V对中国半导体产业来说又有哪些方面的意义？
方：“中国芯”一直是一个很热的话题，政府、产业、基金、市场都非常有兴趣想去了解RISC-V指令集会给他们的产品和商业模式带来哪些影响。然而从国内的实际情况来看，我们在CPU方面投资巨大，但投资效率不高，甚至事倍功半，所以当开源免费的RISC-V指令集出来之后，产业界自然对其抱有极大的期望。
我在芯片产业工作了几十年，深知生态系统建设的重要性。与PC时代的WinTel联盟，智能手机时代的Arm+Android不同，RISC-V是具备开放属性的，是封闭、独家指令集的最好替代品。对中国企业来说，使用RISC-V指令集既能和国际接轨，不闭门造车，又没有“Me Too”的限制，所以无论从技术还是商业角度来看，RISC-V在中国是有可能成功的，这对中国相关产业的意义十分巨大。
EE Times：对于任何新技术，特别是一项开放标准，人们总是会问“时机已经成熟了吗”这样的问题。那么，RISC-V目前处于什么阶段呢？RISC-V最具前景的应用场景有哪些？
方： RISC-V指令集从技术层面来讲已经比较成熟了，相比x86和Arm，它没有历史包袱，是一个非常精简漂亮的系统架构。简单来说，RISC-V指令集基本分为四类：以开源指令集体系结构(ISA)为代表的核心指令集、ISA中的可选择指令集、使用者指令(Customer Instruction)和系统指令(也被称作“特权指令”)，支持包括绘图引擎、机器学习和人工智能、网络、储存、安全性、嵌入式和通用处理器在内的多种应用。
但RISC-V指令集目前对于手机、PC和服务器市场来说还是远远不够成熟的，它更适合碎片化市场，例如物联网、RISC-V控制器、数据中心和强调“边缘计算”能力的增量市场。接下来，随着RISC-V生态系统的不断扩大，其开发工具、FPGA软核心、IP和设计服务也会不断增多，还将支持更多作业系统。
EE Times：RISC-V指令集的生态系统、芯片/系统开发人员的平台选择、安全性、软件、投资等问题是否得到了很好的解决？
方： RISC-V基金会目前拥有超过210名企业、学术和个人会员，在中国的业务已经扩展至超过25家企业和大学，使命是保护“RISC-V指令集是全行业单一指令集”的神圣性，并鼓励全球应用RISC-V指令集标准。
但RISC-V的系统指令、特权指令里没有安全指令，相比ARM TrustZone、英特尔SGX、AMD SME/SEV来说是有欠缺的。所以RISC-V基金会最近成立了RISC-V安全常务委员会，主要围绕基于RISC-V指令集的物联网设备、嵌入式系统和机器学习等应用讨论潜在的安全改进方案。
另一方面，RISC-V缺少系统级软件支持的问题需要解决。虽然我们最近重点增加了对嵌入式和运算发行版本的Linux作业系统支持，比如与Linux基金会合作，通过改善对所有计算平台新应用和架构开发的支持，发展壮大RISC-V的生态系统，但要支持更多的系统软件，离不开各国政府和企业的资金支持。.
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EE Times：开源指令集并不是什么新鲜事物，但为什么只有RISC-V在短短几年时间内得到了迅速发展？会不会像其它开源架构一样在热闹之后趋于沉寂？
方：坦率的说，开源硬件以前一直没有成过气候，留给人们的印象总是，这家公司一定要到快不行的时候，没办法，不得不开源”，再加上它们往往背着沉重的历史包袱，所以对CPU设计者来说缺乏吸引力。但RISC-V显然不是这样，它就是为开源而生的。
从我个人的观点来看，RISC-V指令集如果不犯很大错误的话，这个架构应该就是硬件和CPU的未来，RISC-V生态系统将为未来50年的计算设计和创新发展铺平道路。特别是伴随着人工智能和深度学习的普及，物联网系统的设计已经远不是“无线连接+通讯芯片+Arm处理器”这么简单，它将更加智能、灵活，这很符合RISC-V的设计初衷。
EE Times：您有没有担心过RISC-V指令集会出现严重的碎片化问题？
方： RISC-V的策略是建立一个简易的小型指令集基础和模组标准扩展，适用于大多数程序码，同时为不干扰标准指令集核心的应用特定扩展留出足够的空间。它的一个关键好处是──这是行业中的单一RISC-V标准，因此我们预计不会有人对指令集碎片化有兴趣。
目前为止，很严重的碎片化问题还没有发生，但随着产业和技术的进一步发展，这种可能性是不能被排除的。因此这给RISC-V基金会带来了挑战，既要尽可能的让RISC-V顺利、灵活的发展，同时还要防止碎片化，这个“度”的掌握很不容易。我同意“开源容易产生碎片化”的观点，但不同意“一定会产生碎片化”；如果处理的好，这一现象是可以避免的。
EE Times：英特尔和Arm的成功绝不是仅仅只因为技术，RISC-V想成为下一个在这个领域获得成功的巨擘，一定不能照搬他们的商业模式。那RISC-V的商业模式是什么？
方：我完全同意。但将来RISC-V的商业模式是什么？这个问题其实目前还没有答案。但其实也不必为此感到过于悲观，就好像PC诞生之初，谁也无法想象后来英特尔会和微软结合产生巨大效应；智能手机诞生之初，各式各样的作业系统会被Android和iOS统一。所以只要它是市场真正需要的，“领头羊”企业就会诞生，新的商业模式就会诞生。
EE Times：对商业公司来说，从得到指令集到推出得到大量使用者认可的产品并非易事，这是否意味着只有具备出色设计能力的公司才有可能从开源的RISC-V架构收益？
方：的确如此，得到指令集只是第一步，接下来还要完成从指令集定义到CPU微架构设计，到整个芯片的设计和相应软件、工具链的开发和维护，以及在上面执行的作业系统，丰富的函式程序库以及应用程序等一系列复杂的流程。对一家芯片公司来说，做的好坏，取决于公司的研发实力。而且开源硬件不是开源软件，不是拿来就能用的，指令集架构授权和CPU核心授权也不是同一回事。没有设计能力，就要逼自己去不断学习和提升。
但反过来看，物联网市场上使用Arm架构已经导致同质化设计十分严重，红海一片。RISC-V的优势在于通过简单且可扩展的指令集提供更高效的硬件，让企业减少实施和验证的工作量。RISC-V的免费、开源模式免除了昂贵的指令集许可费，未具备自主设计SoC能力的企业可以使用协力厂商IP或设计服务公司来开发RISC-V设备，这对中小型公司而言尤为重要，也给那些不想使用x86和Arm架构的CPU设计公司提供了新的选择。
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