全球RISC-V风起云涌，生态建设渐入佳境！

为期三天的RISC-V中国峰会，无论是第三代香山（昆明湖架构）的性能有望直追两三年前ARM高性能处理器核水平，还是11家企业发布了12项RISC-V新技术、新成果、新产品，涵盖了基于开放指令集RISC-V的处理器IP，以及面向消费电子、汽车电子和物联网等应用领域的SoC芯片、整机及解决方案，都在展示着RISC-V生态的蓬勃发展。
 
灵活、开源的RISC-V指令集

RISC-V国际基金会CEO Calista Redmond表示：“作为世界上最丰富和开放的指令集架构，如今RISC-V的发展已势不可挡。”开源RISC-V指令集架构支持多种模式的微结构设计，能够给予设计者以及设计过程更大的自由度，避免和一个公司深度捆绑带来的局限，正是RISC-V开放自由的特性，成就了芯片产业的百家争鸣。

 
RISC-V国际基金会CEO Calista Redmond
 

对大多数公司来说，客户需求是选用RISC-V最大的驱动因素，比如授权证书方面的条款、兼容性方面的要求。Calista Redmond同时指出，从RISC-V路径角度看，最初大家选用RISC-V是为了降低能耗，减少尺寸，现在越来越多的公司是从增加性能的角度来采纳RISC-V，比如数据中心、无人驾驶等应用。

 
渐入佳境的生态

“生态建设与合作对RISC-V而言具有非常重大意义的，任何玩家肯定都会强调多架构的部署，同时也应该强调持续的优化，”Calista Redmond表示，RISC-V强调与全球的合作，利用其整合资源的能力，把上下游各种资源库进行非常好的连接。同时，在中国也强调和学术界、行业、协会的合作。此外，在不同行业，汽车、制造业方面也在做生态的建立。
 
本次峰会主席、中国科学院软件研究所副所长武延军也表示，随着处理器能力不断地升级，RISC-V正在向PC、笔记本和服务器等中高端领域迈进，有越来越多的软件可以跑在上面，这时候生态才真正显现出来。在2020年前后，由于大家都已经意识到软件在RISC-V生态里变得越来越重要，所以陆续看到了很多知名开源社区都在支持RISC-V，比如Fedora、Debian、openEuler等都开始提供相应的支持。

在中国科学院的支持下，中国科学院软件研究所致力于为RISC-V国际开源社区提供操作系统发行版、编译工具链、开发环境、运行时环境，以及形式化验证工具、生态迁移工具等基础软件，作为社会公共的基础产品，助力RISC-V产业的快速发展。武延军介绍，今年9月，会推出openEuler RISC-V版本，这也是openEuler发行版第一次把RISC-V当作官方支持的指令集。

本次峰会主席、中国科学院软件研究所副所长武延军
 

在谈到“香山”RISC-V内核时，北京开源芯片研究院首席科学家包云岗指出，第三代“香山（昆明湖）”的性能有望达到两三年前ARM高性能处理器核的水平，后续面积、功耗还需要去优化。但是因为采用了开源的方式，可以进一步联合更多的企业大家一起来开发，这也是开源模式的独特优势。

 
北京开源芯片研究院首席科学家包云岗
 

包云岗介绍，在过去一年，团队也在对第二代香山（南湖架构）进行“产品化改造”，让它从一个学术界的科研项目能够让企业真正用起来。据悉，现在已经有一批企业在尝试使用南湖架构，还有更多的企业即将使用，有些是GPU，有些是服务器级芯片，还有一些边缘计算应用。这些企业在应用中把第二代香山（南湖架构）的问题暴露出来，从而使其能够一代一代快速地迭代起来。总体来讲，“香山”目前还处于非常好的发展态势。
 
RISC-V的五种商业机会

RISC-V的行业机会在哪里？相信这是很多人关心的问题。在与诸多业界和投资专家交流后，包云岗认为大致存在五种商业模式：

第一种商业模式是复制ARM模式，成立RISC-V IP公司，提供自研的IP核或Chiplet；

第二种商业模式是针对高价值、高性能领域（如服务器、自动驾驶等），自研处理器核、Chiplet和SoC，可省去高昂的授权费，并且可自由定制和扩展，现在国内有一批初创公司在做这个工作。

第三种商业模式是针对某些特定的应用场景（如IoT等），自研或基于开源RISC-V处理器核，并开发专用芯片，比如中科蓝讯基于RISC-V的耳机芯片每年出货量将近10亿。

第四种商业模式是创建一个平台型企业，为中小用户提供“一站式芯片设计服务”，满足面向千亿量级IoT场景的成千上万种碎片化的定制芯片需求。对此，包云岗觉得TI模式可以参考，与物联网需求类似，模拟芯片也是一个极其碎片化的领域，而TI能够很好地满足种类繁多的芯片开发和维护，这得益于他的共享的芯片研发平台：最底层是全公司共享的芯片制造厂，在其之上是全公司共享的工艺库与芯片开发工具链，再往上就是上千个负责开发不同类型芯片的团队，负责研发复杂的数字芯片（如DSP、MCU）的团队会有数十人，负责研发模拟小芯片的团队则可能只有3-5人。再之上则是针对数百个应用场景的数字系统解决方案，这些解决方案提供参考设计，从8万多款芯片产品中选择几十到上百颗合适的芯片以匹配应用。这种模式显然是可以很高效地应对碎片化的一种研发模式。从全世界范围来看，确实还没有一家是基于RISC-V这种模式的企业，但也能看到，有些企业已经在朝这个方向去发展，或者已经在做这种准备。

第五种商业模式是复制开源软件领域的商业模式，典型代表就是Linux + RedHat模式，基于开源的RISC-V实现来为下游SoC芯片设计企业提供IP产品和设计服务。目前这样的企业还没有，包云岗希望把“香山”做好以后，能有一些公司围绕“香山”做CPU领域里的RadHat。
 
包云岗介绍，从长远来看，后面两种的商业模式存在着更大的风险或更多的不确定性，但是存在着颠覆性技术变革的机会，若在一些技术上实现突破，有可能会对整个芯片设计产业带来颠覆性影响。

未来，砥砺前行

当然，如果要让RISC-V在更多领域里可以发挥作用，软件、硬件、应用上都有很多工作要做。

包云岗介绍，在硬件层面，现在全世界做得最好的还是ARM公司提供的IP，在RISC-V整个大的硬件生态领域里缺少高质量的IP，就有可能会制约数据中心服务器级芯片的进一步提升。

在软件层面，大量的软件包需要移植到RISC-V整个架构上。这些软件包又分成系统软件以及应用软件。系统软件包就已经很多了，像RadHat有很多发行版，一个发行版里就有两三万个软件包，这些软件包都要移植过去，工作量很大。

在应用层面，仅就应用层软件而言，在Android的软件上加起来大概900万个App。如果用RISC-V来做手机芯片，这么多的App怎么移过来，都是挑战。桌面也是一样，Windows的环境下应用也是在几百万的级别，数据中心里的应用在X86、ARM上的应用都是百万级别，这些应用怎么可以移过来，这是存量生态里需要解决的问题。

包云岗表示，最好的方式是找到增量的生态、增量的应用场景，即X86、ARM还没在里面形成主流，RISC-V相当于和他们在同一个起跑线上，这样，RISC-V的优势就可以发挥出来了。它通过开放、开源方式可以联合全世界更多的资源在这个生态当中快速地构建。当前，很多人认为移动汽车就是这样的场景，也期待能够在将来，比如先从汽车领域的自动驾驶领域里切进去形成新生的生态，逐步地再影响到其他传统的生态。