有人预言,RISC-V或将是继Intel和Arm之后的第三大主流处理器体系。欢迎访问全球首家只专注于RISC-V单片机行业应用的中文网站
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？立即注册
x
本帖最后由 皋陶 于 2020-9-10 11:30 编辑
鉴于ARM授权费太贵及英特尔几乎“闭门不开”，RISC-V在世界范围内逐渐步入发展热潮。与此同时，在去年的中兴事件引发了中国高度关注后，中国RISC-V产业联盟和中国开放指令生态系统(RISC-V)联盟相继成立。
目前，RISC-V进一步在国内铺开发展。自2019年5月6日起，由RISC-V与Linux两大基金会合作并开展系列面向RISC-V架构技术的研讨会，历时11天先后在中国深圳、成都、上海、杭州、北京5个城市的RISC-V进行路演，以推动RISC-V在中国的产业化。
RISC-V和X86很像镜像，优缺点刚好相反。
X86名义上是CISC，RISC-V名义上是RISC（这点并不重要）。
X86封闭，需要授权，但是有Intel、AMD作为核心引导开发方向；RISC-V开放、开源，但是RISC-V联盟内部对发展方向一直存在分歧。
X86有长期的市场优势积累，软件支持极佳，但是历史包袱也大，不得不为兼容性牺牲性能；RISC-V诞生不到10年，软件支持不佳，但是完全针对现代需求设计，不需要为了兼容老应用做牺牲。
如果RISC-V联盟能够克服内部矛盾，成功建立起一个完善的生态环境，那RISC-V将前途无量。但是一个没有主导者的纯粹的开放架构想要建立完整生态是很困难的，社区主导的OpenRISC没能取得成功，希望产业联盟主导的RISC-V能更进一步吧。
这个挑战要分门别类的讲。
一，嵌入式领域基本可以非常强有力的挑战了
1.本来ARM Cortex-M的用户就很碎片化，不像Cortex-A系列那么赚钱，而不管是不是RISC-V带来的挑战，Cortex-M的确也在不断降价。但就算Cortex-M不要钱，谁又愿意定期向ARM报告自己的出货量呢？
2.Cortex-M的确很成熟但是品类太少，很多应用和需求造成了浪费，再加上在MCU这么碎片化的市场，并没有也不需要一个统一的操作系统，所以很多厂商引入RISC-V的成本是非常低的，很多内部应用甚至不需要操作系统。
3.在终端厂商垂直化的大趋势下，自己做核用在自己产品里连生态问题都不需要考虑，比如华米黄山一号用在华米的手表里
4.从投资人的角度可能优质的RISC-V Start-up 并不多。但是忽略了一点：开源CPU Core也是不可忽视的力量，除非要求特别高的应用，否则对于很多企业开源核就完全能够满足需求。
5.举几个开源Core的例子
1). picorv32 作为一个小核已经被很多fabless用到了，包括我们自己
2).rocket-chip 作为一个性能中等的Core，国内两家矿机芯片企业转型AI都用到了
3).pulpino已经用在Google的 Pixel 芯片里用作电源管理
4).蜂鸟也不少人用吧，而且作为教学核已经广泛被接受了
6.未来开源核和商业核的竞争恐怕才是最大的竞争
二，两个比较有难度的领域，手机和服务器
1. 要知道对于几个大厂来说，设计出和媲美最好的ARM的AP CPU和接近Intel的服务器CPU并不是不可实现的，投入人力即可。（因为ISA只是软硬件接口，微架构、设计能力、经验、工艺等才是决定性能、功耗、面积的关键）
2.缺失的部分
1).ISA中很多在只有在服务器和手机上才用到的标准细节定义，这里有很多坑，不论是ARM还是Intel都是一路踩过来的，比如虚拟化、内存模型等等
2).（手机）JVM等动态、高级语言的在工具链的持续完善
3).（服务器）可以被广泛接受的向量或者AI加速指令扩展，或是足以成为事实标准的高性能向量或者AI加速器
4).在软件栈上的持续完善（稳定可靠的OS、以及诸如LAMP、nodejs、python等）
三，桌面
桌面就真没什么好说的，一方面是手机端越来越兴起；另一方面在国内大家还是喜欢用Win，你要是还在用Win那么看这个答案就请不要对桌面指手画脚，因为你自己都改变不了，怎么还指望新ISA能在桌面火起来）
四，超算
超算作为一个单独的领域就简单很多，可以参考申威，因为超算只要满足少量系统、少量应用就可以
所以，综合考虑当前的状态和发展预期：
当前的状态：从SiFive发布U540/Unleashed Board以来，大家首先有了可以运行更复杂OS和软件的真是硬件，比如我自己就移植了OpenWrt并且快进入主线了，而Fedora和Debian等很多OS也都porting了，在这个基础上大家有了OS，就能运行更复杂的软件，比如你搭个小服务器，我搞个路由器，这样才能给软件开发人员一个稳定的试错环境。
发展预期：RISC-V的发展可以说是飞速的，今年包括SiFive等几个厂会陆续发布更高性能的Core以及更多的可以运行Linux的Core，这样以来形成的反馈速度会越来越快。
结论：
标准->硬件->软件->更好的标准->更好的硬件->更好的软件->更更好的标准->更更好的硬件->更更好的软件->。。。。。的反复迭代速度决定了在几个高端领域什么时候RISC-V能够有效挑战ARM和Intel。直觉告诉我，RISC-V生态结构所具有的网络效应会使得其正反馈的速度大于ARM生态。
两个月前面试了寒武纪，也拿到了价格不菲的offer。和面试官聊了一下午，除了有那么半小时在面试之外都在交流自己的所得。一下午的深入探讨，我才知道中国还有这么一帮人多年来耕耘在这么费劲不讨好的行业。同样cs专业，这帮高智商的人选择在最吃力的领域开拓，而没去互联网挖时代的红利，的确值得称道。
寒武纪的班底就是来自于当初的龙芯团队。龙芯因为指令集的选择多年来吃尽了苦头，相信这次毛衣战能滋醒很多浮躁虚空的人的春秋大梦。我们的GDP是建立在虚空的高房价基础上，理论上说并不比当初的日本繁荣强多少，至少当初日本的电子电气还有一些科技行业实力很硬。我们呢，前年吹上天的现代四大发明还剩几个？
我们和日本的区别在于我们的举国体制，可以应对更不利的局势。因此力推RISC-V或者龙芯采用的MIPS我认为近期内都会有种种的不适，可是十年前，谁会觉得华为手机能和苹果竞争呢？
近两年间在国内和波士顿看过了一些RISC-V主题创业项目。回答一下题主的问号吧：%20以差不多10年左右的技术迭代时间限的话，产生的技术代际不会挑战Intel，但有可能会挑战ARM M core，不会挑战到A core。
微架构设计能力及其迭代、产品生态和软件应用生态,这三点是需要久期投入的。
商业模式上：
以RISC-V的血统，形成公版和获得公版生态十分重要的，这是避免IP碎片化和避免芯片产品化无法赚钱的关键因素，也是流片成本摊薄并形成普遍经济效益的重要因素。RISC-V在这方面的短板是显而易见的；RISC家族里的中低端产品化的经济效益都很好的当然是ARM，收敛了大量公版IP授权模式，Qcom虽然自己做CPU，但低端芯片上也在用ARM公版的，多快好省。
以国内一些早期RISC-V项目作比较，通过silicon proved的多半IP都会包含国外的IP，一旦失去海外RISC-V生态支持就会掣肘（很多都是除了download的就剩祖传的了），那些已经流片的，更加需要workload/EDA厂商的IP工具支持，workload-ISA-RTL。类比ARM 从M core成长到A core需要多少年走过来。回看ARM，架构授权带来的业态是一方面，IP授权才是效益池。
如今RISC-V的声音不小，当然，RISC-V能够大幅简化电路，但对复杂应用拆解要么增加操作数牺牲性能，要么增加指令集又把系统复杂化，而所谓的复杂集实际是在电路层给这些操作建立shortcuts，是有晶圆面积代价的。这种情形下，就会限制芯片用途的想象力了，DSA的碎片化和软件生态会成为掣肘，而做通用芯片的市场侵彻可能性是微小的。
提一句EDA库，依然要用到的，但要大调RTL，毕竟RISC-V的应用实例少参考工具不多，不能都拿来直接用。仍需要CDNS/SNPS这样的EDA支持，它们提供的不仅是软件，更重要的是IP工具库以及NRE支持服务。 更多是有助于支持迭代的。 说到迭代，要沉淀成果和通用领域，并形成自己的公版授权生态和装机量，才不至于IP碎片化而带来的窄赛道和低经济效益。
未来10年期RISC-V会有一些消费侧的小实例，但由于IP碎片化而不容易赚钱，很难挑战到ARM-M，更不会挑战到A，更不会挑战x86生态。
BTW：RISC-V是否受美国法规限制？开源的源代码受美国宪法第一条修正案关于言论自由的保护。而软件则是产品，受出口法律管制（EAR）。但是，RISC-V既非开源代码，亦不是软件，其本质上是一套ISA标准。当前时期，美国RISC-V商用IP所有者已不能向华为出售IP。
采用RISC-V开发芯片有三种方式，一是购买商用IP，二是采用开源代码，三是自行开发。若从美国的RISC-V商用IP开发商购买IP，则会受EAR管制，不能出售IP及提供服务给华为。若采用开源代码或自行开发，目前则不受管制，但为避免被行业标准组织终止会员资格，美国开发商仍可能选择先不向华为开放。
就RISC-V发展趋势来说，国内发展速度相对较慢。不过这次受到中美贸易战刺激，会加速开发步伐。
引用一句戴伟民的话，英特尔X86和ARM的IP授权虽然给中国带来了繁荣，但却是不自主和不可控的。而架构授权虽然不自主，但是可控且可以繁荣的。基于M-Core、MIPS Alpha的CPU则是自主、可控但不繁荣的。希望中国的CPU可借助RISC-V做到自主、可控、繁荣，并且持续性创新。 | 
/2 
发表于 2020-9-10 11:13:49
楼主
