“未來RISC-V很可能發(fā)展成為世界主流CPU之一，從而在CPU領(lǐng)域形成Intel（英特爾）、ARM、RISC-V三分天下的格局?！?

據(jù)澎湃新聞12月21日報道，12月18日，在北京舉行的“2019國際芯片大會（Chips 2019）”上，中國工程院院士倪光南如此展望開源芯片的前景。

此前的11月25日，為了尋求技術(shù)中立，總部位于美國特拉華州的RISC-V基金會計劃遷至瑞士，以規(guī)避美國可能會做出的貿(mào)易限制。

中國工程院院士廖湘科也表示，RISC-V指令集擺脫了原有指令集的兼容性桎梏，集合了多種指令集ISA的優(yōu)點，目前在國內(nèi)正蓬勃發(fā)展。

大會參會嘉賓

開源降低芯片設(shè)計門檻

“2019國際芯片大會” 由國際測試委員會（BenchCouncil）、中國科學(xué)院大學(xué)及北京市懷柔區(qū)政府共同舉辦。

大會以“構(gòu)建自主可控和開放的芯片產(chǎn)業(yè)”為主題，探討建立自主可控和開放的芯片產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略和政策、建立自主可控的開源芯片及軟硬件生態(tài)。大會的共同主席是中科院院長楊學(xué)軍院士和中科院副院長李樹深院士。BenchCouncil委員會主席詹劍鋒教授擔(dān)任大會程序委員會主席。

倪光南認(rèn)為，未來RISC-V開源指令集很可能發(fā)展成為世界主流CPU之一，基于RISC-V開源指令集架構(gòu)的國產(chǎn)CPU可望滿足自主可控測評的要求，前景可期。

倪光南院士

“開源”（開放源代碼）是一種開發(fā)模式和商業(yè)模式，以Linux為代表的開源軟件已經(jīng)成為了當(dāng)前軟件產(chǎn)業(yè)的主流。而RISC-V開源指令集可以理解為與開源軟件相對應(yīng)的一種開源硬件。開源芯片設(shè)計可以將芯片設(shè)計門檻大大降低，甚至3-5人的小團隊在3-4個月內(nèi)，只需幾萬元就可以研制出一款有市場競爭力的芯片。

目前，世界上生態(tài)最為成熟的兩種指令集架構(gòu)的CPU分別是Intel x86指令集架構(gòu)CPU和ARM指令集架構(gòu)CPU。

Intel x86指令集架構(gòu)CPU歷史悠久，壟斷了桌面和服務(wù)器領(lǐng)域，被美國的Intel和AMD兩家公司擁有，罕有對外授權(quán)。ARM指令集架構(gòu)CPU近年崛起，在移動和嵌入式等領(lǐng)域占壟斷地位。世界上很多公司花費數(shù)百萬至上億元費用向ARM公司購買CPU許可，還要向公司繳納特許權(quán)使用費（Royalty fee）。

對此，倪光南表示，“未來RISC-V很可能發(fā)展成為世界主流CPU之一。”這與其本身開放、簡約的特點有關(guān)。在設(shè)計方面，免除授權(quán)費用和知識產(chǎn)權(quán)風(fēng)險的完全開源免費，是RISC-V存在的主要意義。RISC-V指令集在最初設(shè)計時，其研發(fā)團隊就明確表示要追求簡約，丟棄歷史包袱。目前成型的技術(shù)代碼集小、支持模塊化、性能優(yōu)越，能滿足從微控制器到超級計算機等各種復(fù)雜程度的處理器需求，支持從FPGA、ASIC乃至未來器件等多種實現(xiàn)方式。

敏捷開發(fā)縮短開發(fā)周期

另外，隨著人工智能和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，各種場景下對CPU的需求日益碎片化，嵌入式應(yīng)用前景廣闊，低功耗、低成本和定制化需求越來越大，這使得RISC-V的精簡、低功耗、模塊化和可擴展的優(yōu)勢與數(shù)字經(jīng)濟未來的發(fā)展方向十分契合。

廖湘科表示，開源指令集能夠降低設(shè)計成本，采用敏捷開發(fā)能夠降低開發(fā)周期。加速硬件開發(fā)，加快產(chǎn)品迭代，進而能夠降低整體設(shè)計門檻，縮短從應(yīng)用創(chuàng)意到芯片的時間。

廖湘科院士

談到RISC-V時，廖湘科也表示，RISC-V指令集擺脫了原有指令集的兼容性桎梏，集合了多種指令集ISA的優(yōu)點，目前在國內(nèi)正蓬勃發(fā)展。

同時，廖湘科也提到，目前開源EDA工具還有很大欠缺，包括缺少IR drop分析，缺少缺少動態(tài)功耗評估、缺少電子遷移分析等，并且目前還尚未出現(xiàn)對應(yīng)開源軟件體系中GCC編譯器水平的EDA工具。

盡管有異議和疑慮，但多名專家還算是認(rèn)為，開源芯片對中國芯片產(chǎn)業(yè)是一個機會。

國內(nèi)外大廠的布局

11月25日，為了尋求技術(shù)中立，總部位于美國特拉華州的RISC-V基金會計劃遷至瑞士，以規(guī)避美國可能會做出的貿(mào)易限制。

RISC-V基金會首席執(zhí)行官卡利斯塔·雷德蒙德（Calista Redmond）表示，董事會一致通過了遷移決定，希望確保美國以外的大學(xué)、政府和公司可以幫助開發(fā)其開源技術(shù)。雷德蒙德稱，“在世界各地，我們聽到很多人說‘如果公司不在美國，我們會更自在”。

RISC-V基金會于2005年成立，這是一個非盈利中立機構(gòu)和開放社區(qū)，主要負(fù)責(zé)日常維護RISC-V指令集標(biāo)準(zhǔn)手冊與架構(gòu)文檔，參與RISC-V相關(guān)規(guī)范制定和軟硬件生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。倪光南介紹，基金會采取會員制管理，目前有上百家會員單位，中科院計算所是發(fā)起和審計會員，阿里、華為是白金會員。這種開放式管理模式能夠有效促進RISC-V社區(qū)的交流和創(chuàng)新，形成生態(tài)系統(tǒng)，從而降低研發(fā)成本，打破芯片市場的壟斷。

目前，RISC-V開放的生態(tài)已經(jīng)讓眾多廠商紛紛選擇使用RISC-V指令集研發(fā)下一代芯片，英偉達（Nvidia）將使用RISC-V指令集制作下一代GPU上的周邊微控制器，西部數(shù)據(jù)（Western Digital）計劃在下一代存儲計算芯片中使用RISC-V核，并宣布預(yù)計每年將出貨10億片以上使用RISC-V的芯片。另外，西門子、三星、谷歌、IBM、特斯拉、高通、恩智浦、日立等大廠都在RISC-V指令集芯片上有所布局。

在中國，使用RISC-V指令集制作的芯片也開始初露頭角。2019年7月18日，中科物棲展示了基于RISC-V的AIoT芯片和整機方案，7月25日，阿里巴巴旗下半導(dǎo)體公司平頭哥出品的玄鐵910（XuanTie910）芯片同樣是一款RISC-V處理器，它可以用于設(shè)計制造高性能端上芯片，應(yīng)用于5G、人工智能以及自動駕駛等領(lǐng)域。

楊學(xué)軍院士、倪光南院士、廖湘科院士等院士對BenchCouncil國際AI系統(tǒng)與算法大賽獲獎學(xué)生進行頒獎。（照片均來自會議承辦單位北京尖峰新銳信息科技研究院）