开源指令集RISC-V：商业化进程在加速

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RISC-V引起业界新一轮的关注，应该是今年三星半导体在其Exynos 8890处理器中（Galaxy S7用的这款处理器），首次采用的自主CPU内核M1，被指是基于开源的RISC-V指令集架构（而不是其旗舰机长期所用的ARMv6-M/ARMv8-M）。

战略上往高的说，三星从之前依赖ARM核心授权转为完全自主设计。

与三星将RISC-V用于手机处理器所不同的是，更多从业者对此的关注，是想将RISC-V应用在物联网、大数据等领域。

近日要量产的RISC-V处理器，还包括法国GreenWaves Technologies的IoT处理器GAP8，这是来自高校开发的RISC-V开放源码硬件PULP核心技术转移。据称GAP8可实现较ARM Cortex-M0到Cortex-M7等核心更高两倍的能源效率。

另外一个被业界认为是仍然处于襁褓期的开源硬件的一个里程碑事件是：SiFive公司（由RISC-V 处理器架构的发明者去年创办）的Freedom E310已经流片回来了！运行SoC的Arduino board 卖59美金！而且RTL代码全部开源。

在同一时间点，Microsemi前不久也推出了RISC-V IP，作为已经有了基于ARM的SoC FPGA的商业化公司，其SoC FPGA营销总监Ted Marena认为，“ARM基础结构还是具有某些局限性。例如，RISC-V可让不同的硬件平台具有完全的可移植性。”

他指出，“客户希望能够在我们的FPGA器件内实施设计，如果产品量显着增长，他们能够将其转移到ASIC中，但不必支付许可费。如果采用ARM内核，实现这种做法的难度大很多。”

于是最初只是由加州大学伯克利分校开发用于计算机教学的RISC-V处理器架构，得到了产业界的支持，上个月底，第5次RISC-V Workshop在谷歌举行。参加人数为400人左右，来自全球各地，主要人员来自工业界。但也有多达20多个高校参加。

三星、AMD、Intel、NVida、 Marvell、Synopsys、高通、IBM都有参加这次Workshop。

在国内，确认华为已经开始做相关产品的预言，中科院计算所包云岗老师也有个团队在做相关开发。另外，明年5月，workshop将会在上海交通大学举行包和在内的大企业支持，并提供免费的编译器和开放的ISA开发环境。

RISC V的目标是完全开放的CPU设计：简单，低功耗。面对这个崛起的新架构，Marena回答了EDN记者的一些疑问：

1.ARM核在物联网领域有着非常成熟的生态环境，除了授权费，RISC-V还有什么其他优点？


Marena：RISC-V可以用于IoT 应用，但是与ARM内核相比，RISC-V具有其它优点。例如，由于可以提供RISC-V IP源代码，并且这种源代码是开放的，因此客户能够全面检查RTL，以确保最高的信任级别。


与ARM相比，关心产品安全的客户将更能够接受RISC-V。


使用美高森美FPGA器件实施方案的其它安全益处是RISC-V内核能够从片上安全闪存启动，这可确保没有恶意软件或隐匿程序被放入引导代码中。其它处理器则不允许对RTL进行检查。

2.系统厂商除了考虑成本，还会考虑设计难度，RISC-V是否会增加系统工程师的设计难度？


Marena：虽然ARM生态系统比RISC-V更全面，但现实是，对工程师来说，最重要的是软件工具链。


为了应对这一问题，美高森美推出了Libero开发环境中的RISC-V RV32IM IP内核，使得工程师能够为其设计配备必要的外设。此外，我们提供SoftConsole IDE，因而软件工程师能够对其C或C++代码进行编译和调试。


（编辑注：开源有一个好处是可以与开放原始码社群的资源结合，用户不用等拿到芯片再开始软件开发，因为芯片内部功能的规格定义完全透明。）

3.RISC-V目前得到了哪些代工厂的验证？


Marena：目前有几家公司正在构建专用的RISC-V处理器芯片。不过，由于设计这种芯片的每家公司都拥有IP(正如美高森美针对FPGA开发RISC-V IP内核一样)，所以是哪一家晶圆厂并不重要。


（编辑注：前文中所提到的GreenWaves量产的GAP8处理器，采用台积电55nm 55LP制造工艺。）

4.我们看到了三星等一些大厂商也开始使用RISC-V，您怎么看待RISC-V的商业化发展线路图？


Marena：美高森美是首家提供RISC-V IP内核的FPGA公司，但我们相信，由于RISC-V的优势非常明显，这个市场将会显着增长，业界将会广泛采用RISC-V。


设计人员可以将设计自由地从FPGA移植到ASIC，而无需支付权益金是其中的一项优势；而另一项优势是开放源RTL。


此外，工程人员还可以针对其特定应用协作、修改和改编RISC-V内核，充分发挥全新的创新水平。

为什么有了OpenPower和OpenRISC，还要折腾RISC V？

IoT市场！


有人认为在中国，更加应该紧跟RISC-V。原因很简单：因为我们没有选择。

——或者，至少要做做样子，吓唬一下ARM啊！

但业界也有不同声音，有人认为“现在业界其实没需求，ARM core也不贵，有支持有测试，还有后端和工艺流程的支持。” “开源core省了一点IP的钱，流片出来有问题谁担责任？”“ARM v0现在也基本送了，RISC-V堪忧啊”。。。。。

回想十几年前开源软件发展的初期阶段，对于新兴的RISC-V挑战Intel x86和ARM对市场的统治，会有怎样的结局？