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近幾天，關(guān)于RISC-V又出了個(gè)大新聞。
按照外媒報(bào)道，似乎將有政策出臺(tái)，全面推動(dòng)全國(guó)范圍內(nèi)使用開(kāi)源RISC-V芯片。此舉旨在通過(guò)頂層設(shè)計(jì)，加速 RISC-V 技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)則是幾個(gè)相關(guān)的部委機(jī)構(gòu)聯(lián)合起草。
在被國(guó)家“選中”之前，市場(chǎng)早已用腳投票RISC-V 。
近期，在達(dá)摩院舉辦的2025玄鐵RISC-V生態(tài)大會(huì)上，中國(guó)工程院院士倪光南表示，盡管RISC-V從發(fā)布至今只有短短的十五年，但它在全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈中的地位正在不斷提升，未來(lái)市場(chǎng)占有率將超過(guò)25%，成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不可忽視的中堅(jiān)力量。
1、從無(wú)名之輩到三分天下
RISC-V是一種指令集架構(gòu)，和常說(shuō)的英特爾X86、ARM架構(gòu)算是同類。
指令集可以理解為一套設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，任何復(fù)雜的運(yùn)算都可以拆分成最基本的運(yùn)算的組合，因此人們制定出一套基本的運(yùn)算指令，比如包含加、減、乘、與、或、非等幾十條基本指令，這套指令就是指令集。
x86是復(fù)雜指令集（CISC），強(qiáng)大、高效、高功耗，而RISC-V和Arm為精簡(jiǎn)指令集，性能相對(duì)低一些但功耗也低。再細(xì)分一些，RISC-V和Arm也有區(qū)別，一個(gè)開(kāi)源一個(gè)閉源。打一個(gè)不恰當(dāng)?shù)谋扔?，RISC-V像是可編輯的釘釘文檔，而Arm則是僅閱讀權(quán)限。
RISC-V誕生于2010年，加州大學(xué)伯克利分校的David Patterson教授和團(tuán)隊(duì)做項(xiàng)目時(shí)覺(jué)得x86、Arm不合心意，就這么搗鼓出來(lái)的新鮮玩意。剛開(kāi)始沒(méi)太多人把它當(dāng)回事，畢竟也不是天生主角光環(huán)，x86、Arm才是行業(yè)主流玩家，它前邊還有一堆DEC Alpha、MIPS之類的架構(gòu)。
不過(guò)，憑借自由度超高的開(kāi)源協(xié)議，RISC-V成功引起了多家知名科技公司的興趣，先后開(kāi)啟相關(guān)研究和二次開(kāi)發(fā)。時(shí)間來(lái)到2015年，此時(shí)的RISC-V已經(jīng)在業(yè)內(nèi)小有名氣，這時(shí)伯克利團(tuán)隊(duì)宣布成立RISC-V基金，為此后該架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化、生態(tài)搭建和商業(yè)化打下基礎(chǔ)。
那時(shí)候的RISC-V已經(jīng)有了后起之秀的感覺(jué)，但能在十年光景內(nèi)便有了要與x86、Arm三分天下的氣象，肯定不只是光有個(gè)體的奮斗，里面還得考慮歷史進(jìn)程。
2016年之后，Arm在移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)壟斷，然后逐漸成了今日“加錢居士”的樣子，心不甘情不愿掏出利潤(rùn)的芯片企業(yè)有了二心。比如，2023年6月，三星、英特爾、英偉達(dá)、高通、聯(lián)發(fā)科、谷歌等 13 家科技巨頭發(fā)起全球 RISC-V 軟件生態(tài)計(jì)劃“RISE”。旨在加速 RISC-V 新架構(gòu)的軟件生態(tài)建設(shè)及應(yīng)用商業(yè)化進(jìn)程，推動(dòng) RISC-V 處理器在移動(dòng)通信、邊緣計(jì)算及自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域的市場(chǎng)化落地。
另一方面，x86、Arm被個(gè)別廠商拿捏，MIPS等難成氣候，羽翼漸豐的RISC-V看起來(lái)天賦異稟很有培養(yǎng)價(jià)值。2018年7月，上海經(jīng)信委出臺(tái)了國(guó)內(nèi)首個(gè)支持RISC-V的政策。10月，中國(guó)RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立。產(chǎn)品方面，阿里巴巴和華米科技先后發(fā)布了基于RISC-V指令集的處理器。
就這樣，RISC-V成了“頭號(hào)種子”。
2、摸著Arm過(guò)河？
頭號(hào)種子也是需要發(fā)育的，不進(jìn)步只會(huì)被拋棄。
不過(guò)，x86盤踞在PC和服務(wù)器市場(chǎng)，Arm壟斷了移動(dòng)端市場(chǎng)，還都是上世紀(jì)九十年代前就誕生的老法師，正面硬剛玩不過(guò)人家，想發(fā)育就得換賽道。于是，RISC-V在物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式系統(tǒng)、工業(yè)控制等場(chǎng)景滲透，這些年也混得風(fēng)生水起。
有了實(shí)力，RISC-V不想只在中低性能、低功耗領(lǐng)域打轉(zhuǎn)，服務(wù)器、智能汽車這些場(chǎng)景才是高手的舞臺(tái)。是了，RISC-V太想進(jìn)步了，“彼可取而代之”的想法很強(qiáng)烈。
但這些年來(lái)，大家都形成了慣性思維，似乎RISC-V只能在低性能領(lǐng)域玩，服務(wù)器這些還是不太適合它。就像上班似乎只能用來(lái)處理工作一樣，經(jīng)常看芯師爺?shù)呐笥芽隙ㄖ?，其?shí)還可以摸魚(yú)。
申公豹說(shuō)了，“人心中的成見(jiàn)是一座大山”。
在2025玄鐵RISC-V生態(tài)大會(huì)上，阿里云無(wú)影事業(yè)部總裁張獻(xiàn)濤分享了他的經(jīng)歷和觀察，“以前，大家不認(rèn)為x86不適合做高端服務(wù)器芯片，Arm就更不行，但現(xiàn)在大家能看到，當(dāng)下高端服務(wù)器芯片里九成以上采用的是x86和Arm架構(gòu)。”
對(duì)嘛，成見(jiàn)就是用來(lái)打破的。
早在2008年，Arm就醞釀著進(jìn)入服務(wù)器芯片市場(chǎng)，并在2011年發(fā)布了Aarch64——首款針對(duì)服務(wù)器市場(chǎng)的支持64位指令集的處理器架構(gòu)。2023年，投資銀行伯恩斯坦的一份研究報(bào)告顯示，估計(jì)目前全球10％的服務(wù)器已經(jīng)用上Arm架構(gòu)。
張獻(xiàn)濤表示，在這十多年里，ARM的架構(gòu)、微架構(gòu)、指令集架構(gòu)在不斷的擴(kuò)充、不斷的發(fā)展，更重要的軟件生態(tài)也在不斷搭建。2010年前后，Arm在智能手機(jī)方面的軟件生態(tài)更成熟，而在服務(wù)器方面相對(duì)少一些。2010年后，通過(guò)博通、高通和一些開(kāi)源組織的努力下，Arm架構(gòu)的服務(wù)器軟件生態(tài)趨于完善。阿里在2021年發(fā)布基于Arm架構(gòu)的倚天710服務(wù)器芯片時(shí)，其性能已經(jīng)超越了所見(jiàn)過(guò)的X86芯片。
對(duì)RISC-V來(lái)說(shuō)，大家都是RISC，你Arm能干，那我當(dāng)然也能。
3、打響進(jìn)擊服務(wù)器第一槍
“RISC-V沒(méi)有性能天花板和應(yīng)用限制，將擁有更好的處理器和生態(tài)系統(tǒng)，未來(lái)兩到三年有望超越傳統(tǒng)架構(gòu)?！眱赡昵?，SiFive聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席架構(gòu)師Krste Asanovic來(lái)華提了一個(gè)觀點(diǎn)。
至于是暴論還是真理，交給時(shí)間來(lái)檢驗(yàn)。
2025年2月28日，達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)宣布首款服務(wù)器級(jí)處理器——C930即將交付。據(jù)了解，C930 處理器通用算力性能達(dá)到 SPECint2006 基準(zhǔn)測(cè)試 15/GHz，面向服務(wù)器級(jí)高性能應(yīng)用場(chǎng)景。此外，C930 搭載 512 bits RVV1.0 和 8 TOPS Matrix 雙引擎，將通用高性能算力與 AI 算力原生結(jié)合，并開(kāi)放 DSA 擴(kuò)展接口以支持更多特性要求。
按照中國(guó)工程院院士倪光南的說(shuō)法，C930的交付不是終點(diǎn)，而是RISC-V沖擊高性能計(jì)算領(lǐng)域的起點(diǎn)。
達(dá)摩院的野心也不止于此，其在發(fā)布會(huì)上還展示了C908X、R908A、XL200等一系列新型處理器的研發(fā)計(jì)劃，進(jìn)一步擴(kuò)展了RISC-V的應(yīng)用場(chǎng)景。這一系列處理器不僅涵蓋了AI加速、車規(guī)級(jí)芯片、高速互聯(lián)等領(lǐng)域，還展示了RISC-V架構(gòu)在不同應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛適應(yīng)性。
產(chǎn)品很重要，但這只是從0-1的一步，后續(xù)的成功需要生態(tài)的搭建。
“只有當(dāng) RISC-V芯片能夠讓客戶‘無(wú)感切換’，達(dá)到x86和Arm同樣的性能水準(zhǔn)，RISC-V才能真正進(jìn)入全球主流市場(chǎng)?！蹦吖饽显菏吭谥罗o中提到。
如何才能實(shí)現(xiàn)無(wú)感切換？這需要在軟件生態(tài)、工具鏈優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)等方面下功夫，其中生態(tài)是重中之重。從某種程度上來(lái)說(shuō)，芯片架構(gòu)的地位與生態(tài)強(qiáng)相關(guān)，用的企業(yè)越多生態(tài)壁壘越強(qiáng)，生態(tài)越繁榮用的企業(yè)越多，和互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的特性比較像。
X86和Arm都是搭建了各自生態(tài)幾十年的老法師了，還沒(méi)滿“18”的RISC-V如何破局？
這是個(gè)水滴石穿的功夫。
還是用Arm來(lái)舉例。Arm在2011年發(fā)布了首款針對(duì)服務(wù)器市場(chǎng)的產(chǎn)品，一開(kāi)始買賬的企業(yè)不多，因?yàn)樯鷳B(tài)不行，真正的突破口在于亞馬遜 AWS 在 2019 年發(fā)布并開(kāi)始使用自研的 ARM 服務(wù)器 CPU Graviton，至2024年Arm架構(gòu)在服務(wù)器市場(chǎng)的占比在10%左右。
4、生態(tài)建設(shè)是必經(jīng)之路
RISC-V基金會(huì)和達(dá)摩院并不在意坐冷板凳，下笨功夫。
對(duì)于生態(tài)搭建、兼容方面的情況，阿里巴巴達(dá)摩院資深技術(shù)專家李春強(qiáng)表示，在通用算力生態(tài)方面，達(dá)摩院玄鐵已經(jīng)下了很多功夫，跟目前國(guó)內(nèi)幾家主流操作系統(tǒng)都有緊密的合作。另外，玄鐵也一直在拉動(dòng)著國(guó)內(nèi)的機(jī)構(gòu)和企業(yè)參與到軟件生態(tài)的搭建中，目前RISC-V的軟件生態(tài)同Linux系統(tǒng)以及開(kāi)源應(yīng)用已經(jīng)有非常好的適配度，成熟度也非常高，現(xiàn)在更多要解決的是后續(xù)閉源的商業(yè)應(yīng)用。
正所謂“以正合，以奇勝”。在進(jìn)行生態(tài)搭建過(guò)程中，底層設(shè)施的扎實(shí)推進(jìn)很重要，但也可以在過(guò)程中進(jìn)行適度創(chuàng)新來(lái)提升競(jìng)爭(zhēng)力。
張獻(xiàn)濤認(rèn)為，如今，RISC-V在端側(cè)的軟件生態(tài)的發(fā)展甚至要快于Arm。在這個(gè)過(guò)程中，除了需要時(shí)間的力量外，云計(jì)算在其中也發(fā)揮了重要作用。比如，當(dāng)一個(gè)應(yīng)用軟件還無(wú)法在RISC-V端側(cè)使用時(shí)，可以利用阿里云無(wú)影云網(wǎng)端的架構(gòu)，借助云端算力在端側(cè)無(wú)縫嵌入，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)的補(bǔ)充。
對(duì)于張獻(xiàn)濤的觀點(diǎn)，中科院軟件所RISC-V行業(yè)生態(tài)負(fù)責(zé)人郭松柳也很認(rèn)同，他指出，“云桌面和二進(jìn)制的翻譯工具已經(jīng)很好的彌補(bǔ)了生態(tài)的一些問(wèn)題。”當(dāng)前RISC-V整個(gè)的軟件生態(tài)肯定沒(méi)有Arm和x86那么豐富，云桌面是個(gè)很好的補(bǔ)充。另外，通過(guò)Box64這樣的翻譯工具，可以將x86生態(tài)上的軟件在RISC-V的環(huán)境中跑起來(lái)，而且對(duì)性能的要求沒(méi)有那么高。比如，借助工具，微信和WPS等應(yīng)用已經(jīng)可以在如意Book（基于 RISC-V 開(kāi)源架構(gòu)筆記本）正常運(yùn)行。
值得一提的是，在RISC-V發(fā)展過(guò)程中，遇到了一個(gè)和x86、Arm完全不一樣的問(wèn)題。
x86、Arm因?yàn)槭情]源架構(gòu)，背后分別由英特爾和Arm公司主導(dǎo)推進(jìn)生態(tài)發(fā)展，但RISC-V由于是開(kāi)源模式，在發(fā)展過(guò)程中缺乏天然強(qiáng)力的主導(dǎo)者，RISC-V雖在著力推動(dòng)架構(gòu)的商業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化，但實(shí)際的商業(yè)化落地和生態(tài)建設(shè)更多依賴于芯片設(shè)計(jì)公司，這也導(dǎo)致在商業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)的過(guò)程中，生態(tài)埋藏了破碎化的風(fēng)險(xiǎn)，即未來(lái)雖然各芯片廠商開(kāi)發(fā)出的 RISC-V 架構(gòu)處理器都屬于 RISC-V 體系，但在實(shí)際應(yīng)用搭配時(shí)卻不能夠適配同樣版本的軟件。
對(duì)此，郭松柳也分享了他的觀察與見(jiàn)解，“（各個(gè)芯片廠商）拓展指令和芯片的實(shí)現(xiàn)還是有很多的不同。在這種情況下，技術(shù)軟件應(yīng)該去發(fā)揮更大的作用，向一個(gè)主線去收斂，未來(lái)讓?xiě)?yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)者和系統(tǒng)的搭建者，能夠更加的方便，節(jié)省大家的軟件和系統(tǒng)研發(fā)的成本?！?/p>
達(dá)摩院首席科學(xué)家、知合計(jì)算CEO孟建熠則認(rèn)為，統(tǒng)一生態(tài)的構(gòu)建需要時(shí)間，也需要類似達(dá)摩院這樣的組織在其中牽頭引領(lǐng)發(fā)展。一方面，需要能夠把架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)建立起來(lái)，另一方面需要把基于標(biāo)準(zhǔn)的IP授權(quán)出去?！?strong>我覺(jué)得需要時(shí)間，而且我覺(jué)得這一天會(huì)到來(lái)的，就需要時(shí)間來(lái)做，因?yàn)檫@是產(chǎn)業(yè)上下游效率最高的一種保證?！?/p>
5、結(jié)語(yǔ)
“我們大力支持發(fā)展開(kāi)源RISC-V，因?yàn)樗粌H是一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，更是一場(chǎng)影響未來(lái)計(jì)算架構(gòu)的全球化變革。”倪光南院士認(rèn)為。
盡管RISC-V還有這諸多不足，但能夠在十五年的時(shí)間里，從無(wú)名之輩成長(zhǎng)為x86、Arm之后的又一巨頭，已經(jīng)足夠讓人驚喜。另外，如果全國(guó)范圍內(nèi)使用開(kāi)源RISC-V芯片的消息是確鑿的，那無(wú)疑會(huì)極大加速該架構(gòu)的發(fā)展進(jìn)程。
至于RISC-V什么時(shí)候能夠真正威脅到x86、Arm，在這二者的核心市場(chǎng)中搶下足夠的份額？李春強(qiáng)認(rèn)為，RISC-V的發(fā)展還缺乏一個(gè)標(biāo)桿，比如能在服務(wù)器市場(chǎng)，做到芯片性能與x86、Arm相當(dāng)，玄鐵C930正在往這個(gè)方向努力。
至于這個(gè)標(biāo)桿何時(shí)能到？把答案交給時(shí)間。
