RISC-V： 40年来人类计算的最大变量

年前，加州大学伯克利分校诞生了完全不同于 x86 和 arm 的开源指令集 risc-v。十年后，risc-v 开始在物联网领域找到自己的位置，一些观点认为未来 risc-v 将发展成同 x86 和 arm 三足鼎立的指令集格局。

不过，放眼当下，risc-v 的商业化才刚刚起步，软件和生态建设尚未完善，距离“称霸一方”还要走多久？

近日，risc-v international （risc-v 国际协会）ceo calista redmond 接受了外媒 zdnet 的采访，表达了对 risc-v 未来发展的态度与看法。雷锋网对此作了不改变文章原意的编译。

“半路杀出”的 risc-v，改变计算的好机会

上世纪 80 年代是芯片竞争最为精彩激烈的时代，众多不同计算机芯片架构的蓬勃发展，百花齐放。

以当时表现最为亮眼的几款芯片架构为例，不仅包括 intel 的 x86 处理器，还包括 ibm 的 power 架构、nec 和东芝等公司生产的基于 mips 的处理器、digital equipment corp 的 alpha 系列处理器、sun 的 sparc 处理器、摩托罗拉 powerpc 系列以及惠普的 pa-risc 系列。

不过，芯片行业历来赢者通吃——这些芯片架构在经历了几十年的竞争角逐之后，绝大多数都消失在历史长河中，最终留下了两个最主要的处理器阵营：x86 和 arm。x86 自始至终归 intel 所有，arm 最初被卖给日本公司软银，如今正在被软银出售给英伟达。

但就在十年前，另一个重要架构诞生了。

david patterson 和 krste asanovic等教授在加州大学伯克利分校的实验室研发出了 “芯片世界的 linux”——risc-v 指令集，这一指令集不属于任何一家公司，所有芯片制造商都可以使用且*修改。

“如同 linux 是开放软件的内核一样，risc-v 类似于开源硬件的内核。” calista redmond 说道。

risc-v international （risc-v 国际协会）ceo calista redmond

经历十年发展，risc-v 逐渐走向商业化并被大型芯片企业注意到。

risc-v 的早期支持者之一、知识产权初创公司 sifive 正在与 intel 合作，并在 intel 的新代工项目中制造基于 risc-v 的芯片。

此外，nvidia 收购 arm 交易的进行，也促使更多的芯片公司考虑 risc-v。“这对 risc-v 而言将是一件意义重大的事情，对其他芯片架构而言同样意义重大。”赛灵思公司 ceo victor peng 在今年五月接受采访时说道。

calista redmond 则认为，这是自 80 年代以来芯片架构多样性消失之后，再次推动架构多样性的好机会。“这是改变自上世纪 80 年代以来历史所见的计算和硬件路线的最大机会，这让我每天都感到非常兴奋。”

“过去有很多处理器都在争相成为计算的核心和灵魂。”redmond 说。“然而，无论是早期个人电脑还是后来发展的手机，一切都采用专用架构，刚刚起步的开源架构在当时并不具备成功的所有要素。”

“这是计算机历史上的一个重大变化和转折，我们看到了大规模的投资。”

risc-v 联盟成员翻了一番，软件是当下重点

calista redmond 凭借丰富的硬件经验以及其与各方的深厚联系，担任了运营 risc-v 联盟的职务角色。

大约在三年前，calista redmond 加入了 risc-v 联盟；此前她在 ibm 工作了13年，负责管理 ibm z 系列大型机业务的生态建设，同时担任 openpower 基金会总裁——openpower 基金会旨在为 power 芯片建设生态系统。

此外，redmond 还在 open mainframe project 的董事会任职两年多，该组织成立于 2015 年，旨在将 linux 引入大型机。

这意味着，redmond 在组建联盟以及建设联盟方面经验丰富。

“我管理着一个高效的联盟，一部分工作是管理会员，另一部分工作是让我们的会员人数持续增长。”redmond 说：“我们有大量的签约会员，从学生到企业家，再到初创公司，再到跨国公司。”

risc-v 联盟会员数量在过去一年翻了一番，超过 2000 。“这就是我们持续运营社区的动力。”

risc-v 国际协会 cto mark himelstein 改变现有计算格局的热情与 redmond 一样。“我们正处于一个转折点，由于物联网和 soc 等集成设计的兴起，今年将有数亿个内核推出。”himelstein 与 redmond 在同一次采访中告诉 zdnet。

“即使某些公司将芯片都集成在一块电路板上，他们也可能有十个用于特定目的的 risc-v 芯片。”himelstein 说。

himelstein 还表示，能够从不断扩大的生态系统中获取知识产权，使得 risc-v 芯片的灵活性更高，而不仅仅是以一种无许可协议的发展推进。

涉及到所有 risc-v 用户通用功能集的扩展，himelstein 则表示：不要复制，要创新。

“我们正在追踪并致力于社区认为重要的事情。”himelstein 说，“我们已经扩大了我们的软件工作，目前有十五个软件工作组”。

据 himelstein 介绍，联盟在软件方面的工作包括对 risc-v 指令集规范和对软件的一系列扩展。“我们从基础硬件元素、工具和设计资源扩展到软件和生态系统的其他方面，包括跨行业的操作系统、特定应用程序和工作负载，这些都是成功的标志”。

此外，开源的兴起正在帮助软件生态系统的发展。

“我们已经拥有精通在多种架构上运行的操作系统。”她指出。“canonical、ubuntu 和 suse 已经在多种架构上进行投资， risc-v 架构明显包括在内。”

risc-v 进步难以衡量，预计生态建设快于 x86 和 arm

redmond 不仅视不断增加的开发量为进步，还将日益复杂化的零件视为进步。“risc-v 始于学术界，随后迅速转向嵌入式和其他小型、简单、低功耗设计。”

“有趣的事情发生了，我们看到 risc-v 在所有计算类型中激增，不只是局限于某一方，而且正在发展成为多核、最大的系统、最大的芯片、扩展型产品，从嵌入式到企业，包括即使是专有架构也难以超越的工作负载。”

“从烙铁到超级计算机，无处不在。”himelstein 补充道。

从烙铁到超级计算机的发展还在向前推进，因为 redmond 建立了一个保护和培养 risc-v 指令集的联盟，且联盟本身没有任何商业野心。

就英伟达即将收购 arm 而言，redmond 指出，英伟达是 risc-v 的“长期支持者”，曾表达过其“继续使用 risc-v 的战略意图”。

“一个有趣的角度是，有时 risc-v 是一种兼而有之的情况。”redmond 说道。“在某些情况下，同一芯片上可以同时具有 risc-v 和其他架构。” himelstein 对此表示同意，并观察到有很多人是“多教派”。

risc-v 的一些进展很难被看到。因为无论既有事实证明 risc-v 多么成功，也无法得知其全部使用范围情况，这是因为 arm 和其他商业技术提供商会让它们的被许可企业签署文件，但 risc-v 的使用者不需要披露使用情况。

虽然 risc-v 国际也要求供应商披露使用情况，但以供应商的意愿为准，并不强行要求披露。

当被问及衡量 risc-v 的进步是否比较难以描述时，redmond 回答说：“恰当地说，我们无法展示每一个协会成员的路线图以及使用该指令集的芯片设计计划”。

不过，她列举了一些公开事实，例如欧洲处理器计划试图采用开源的计算方法，risc-v 参与其中；在亚太地区，可以看到很多关于 risc-v 的应用兴起，从手机到汽车，日本的汽车供应链尤其如此。

巴基斯坦已经宣布 risc-v 是他们的国家芯片架构，印度则有一个基于 risc-v 的 shakti 芯片项目。在北美，许多跨国公司正在将 risc-v 作为其整体芯片战略的一部分，其中包括英伟达和谷歌。

显而易见的是，开源指令集可以让谷歌和亚马逊等云计算公司受益。阿里巴巴是唯一一家公开披露使用 risc-v 的云公司。此外，risc-v 的提出者之一 patterson 教授曾在谷歌内部担任顾问多年，负责开发用于机器学习的 tpu 处理器。

当被问及其他云公司是否正在开发 risc-v 时，redmond 表示暂时不方便透露。

在 redmond 看来，risc-v 能够稳步发展是因为她正在帮助建立的联盟能够推动 risc-v 生态系统的建设，且其速度能够比 x86 或 arm 快得多。

“早在 80 年代，就存在过激烈的处理器‘混战’，那次洗牌是主要由 intel 和后来的 arm 共同完成的，之后它们都花了几十年的时间来建设自己的生态。” redmond 说道。

“这也是 risc-v 需要面临的问题，但我可以向你保证，risc-v 的生态建设以及兼容性、移植性问题的解决不需要花费几十年的时间。这些都是我们可以预见的。”她说。

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