RISC-V CTO: 我们不会像 Arm 和 x86 那样左右芯片的设计

塞巴斯蒂安

这是一篇英文访谈，参考链接:RISC-V CTO: We won't dictate chip design like Arm and x86

Mark Himelstein 谈开放式 ISA 的未来和挑战

在半导体短缺的阴云和贸易战的硝烟中，Arm和x86的芯片技术备受瞩目。但在此背后，开源RISC-V芯片架构正逐步成为可行的第三种架构，它更便宜、更灵活且远离政治漩涡。

RISC-V 通常被称为芯片界的 Linux，工程师们在设计、设置和改进架构方面通力协作。RISC-V International 制定了免费许可的规范，芯片设计人员可以在自己的处理器和SOC里视情况自由实现。
[译者注：RISC-V International是一个非盈利组织，支持免费和开放的RISC指令集体系结构和扩展，允许社区将时间和资源用于创新，而无需重复造轮子]

中国和欧洲正在转向 RISC-V以期实现芯片国产化，获得芯片自主权。业界公司也在考虑使用 RISC-V ，以降低因采用Arm 和 x86 架构而带来的许可和版税成本。

在PC、服务器和手机领域，RISC-V可能还需要很多年才能成为X86和Arm的可行替代，但是，在单片机和FPGA方面，它已经取得了良好的开端，基于RISC-V的单板电脑也已经面世。它还得到了谷歌、苹果、亚马逊、英特尔、高通、三星和英伟达等公司的支持。

RISC-V International的CTO Mark Himelstein与The Register就RISC-V及其进展进行了访谈。

一、RISC-V目前进展如何？

人们正在用RISC-V做以前的架构无法做到的事情，它免费且灵活，无需为定制支付任何额外的费用。我们利用社区和非常常见的东西，打破企业壁垒、国家壁垒、文化壁垒和时区壁垒，我们都共享自己的一份力，因为我们都是这个社区的一份子。

在我们允许非标准扩展的地方，用户可以针对特定领域开展创新，这是一场双赢。

二、为开源芯片工作，您面临哪些挑战？

我们不会像Arm和x86那样左右芯片设计。我在Sun管理过Solaris，也管理过其他大型组织，在这类企业中，你只需告诉人们该怎么做，你设定一个目标，然后大家就会朝这一目标去努力实现；在这里，我们确保成员有实实在在的东西可用，事情向前推进很重要。

为减少碎片化（译者注：在此处，碎片化是指原本一体的组织分化成很多相对独立、难以整合的小群体），我们引入了两个概念，一个是profiles，另一个是通用平台(common platforms)。Profiles是一组协同工作的指令，与其他架构中的迭代规划类似。这些东西会告诉编译器、优化器及发行版等上游项目：“嘿，以这份Profiles为基准开展工作，这是2022年的应用配置，这些指令是一起工作的。” 我们正在为操作系统做同样的事情，包括与平台相关的discovery、ACPI、SPI等等。

我们已经有许多独立的扩展，你可以选择是否采用，但没有其他传统架构中会出现的情况：“看，在本轮迭代中这组要素可以协同工作，在下一轮迭代中，这些操作系统组件必须协同工作。” [在 2021 年] 我们拥有这些理念。这些都是新的理念，非常令人兴奋，虽然目前还没有完成。这是为了确保我们做的事情没有重叠，尽可能多地分享，不要成为一个碎片化的社区。

我们仍在学习贡献者文化如何在指令集架构中发挥作用，因为只有一部分架构师在进行ISA的具体定义工作，而这项工作的重点在于培育软件生态系统。我们必须确保编译器、程序库、操作系统都被顾及，这些方面我们仍在摸索学习当中。

三、接下来RISC-V 会发生什么

我们有大量的积压待办工作，我们正在解决它们。接下来的事情是为下一代产品奠定基础。例如，我们的AI-ML特殊兴趣小组和我们的图形特殊兴趣小组都对高级矩阵运算感兴趣，这可能会在2022年开始开发。很多事情虽然不在核心架构中，但都在快速推进，接下来你会看到这样的事情开始出现。

Google刚刚成为我们的高级会员，亚马逊正在研究Greengrass，还有希捷、西部数据、英伟达、华为、阿里巴巴等参与者。基于RISC-V生产真正的产品的玩家拿出了真实的数据—— 2021 年有数亿个基于RISC-V的CPU内核被制造出来。

你们把GPU作为工作目标吗？我觉得人们对RISV-V对游戏的支持感兴趣，Linux对游戏的支持越来越好。

我们不一定会做GPU，我们追求的是工作量，很多会员的想法与我们是一致的：“让我们来弄清楚如何在 RISC-V 图形上取得成功，优先安排这部分工作，并尝试先完成更多工作。” 运行特殊兴趣小组或图形的人说图形着色(shading)是最重要的，为了进行着色，您需要矩阵运算。而与此同时，机器(ML)学习团队也与我们反复沟通，“为了做这些机器学习运算，我需要矩阵运算。” 我们正在整合这些努力。

四、RISC-V 与 OpenSPARC 或 OpenPower 等其他开源芯片有什么区别？

如果他们背后的公司消失了，他们就会消失。他们无法独立存在。

如果你看看 Linux，当时还有很多其他的开源操作系统，为什么Linux成功了？部分原因是 Linus [Torvalds]。另外，人们觉得自己拥有它，而不是被动接受它。同样的事情也在RISC-V上发生，人们觉得自己拥有 RISC-V，他们正在帮助实现它。

五、业界是否有兴趣在 RISC-V 上支持 Windows或者安卓？

我和微软的人聊过，他们目前还没有这方面的计划，但正在参与许多Linux 基金会的事务中，而我们想做的是提升工程技术水平。Windows 在RISC-V 的未来计划中吗？有可能，是不是会很快发生？可能不是。

谈论 Linux 的所有变体要容易得多——Zephyr、FreeRTOS、Alpine——你在开源世界中看到的所有东西都将在RISC-V的支持上走在前列，因为人们很容易移植它们，也因为它们有相同的工具链等等。我们已将架构设置为将来能够支持 Windows，但我要重申一点：这真的取决于社区想要什么，这决定我们把时间和钱花在什么地方。

Android 10已经支持RISC-V, [RISC-V 成员] 正在攻关 Android 12。而无论如何，Google的赢利点是Google Play商店。在有手机制造商表示他们正在尝试支持RISC-V之前，[RISC-V] 会是二等公民，这是这件事情本来的运作方式，我们对此并不感到沮丧。谷歌现在是高级会员了——我们当然已经与他们谈论过 Android，只是这个生态系统需要时间。

六、更多像汽车这样的非科技行业正在将芯片开发掌握在自己手中。RISC-V 如何切入？

我认为芯片开发并不适合玩票玩家。我想你会看到人们与 RISC-V IP 提供商(比如SiFive 或 Andes)合作，许多这样的公司会根据你的要求为你设计芯片，或者他们会提供IP给你，这样你就可以在 FPGA 上直接烧录它。EDA 工具正在复兴进化，因此，用 RISC-V 处理器创建 FPGA 或进行一些专门处理后抽出 FPGA 会更容易，这个工作不再那么令人生畏了。

七、有很多人想参与 RISC-V，但需要样品芯片

让我们把问题拆开。有些人需要真正的硬件，甚至是用于开发他们的系统或芯片，因为他们需要真实体验。从这个角度来看，今年是一个很大的转折点，因为我们已经有六种或更多的开发板。我们已经启动了一个种子计划，努力在 2022 年 6 月之前向学术界、早期采用者和发行版提供 1,000 片开发板。

我们在 RISC-V 网站上有 RISC-V Exchange版块，任何人都可以使用在那里发布独立的芯片、SOC、电路板和软件服务。

八、RISC-V以降低成本著称，您是否正在着手于低成本制造RISC-V 芯片？

我们刚才在讨论电路板，而你现在问的是芯片。我们一直在努力让更多人加入 Exchange。在一直在努力招聘人才。所有提供 RISC-V 服务的人都已经加入我们了吗？绝对没有。有很多提供 RISC-V 服务的人已经加入我们了吗？绝对有。我们会继续吸引并号召更多人加入吗？是的。RISC-V Exchange 也在添加标签，因此您将能够搜索并找到您真正想要的条目。

九、能否请你对RISC-V与x86和Arm做成本比较？

从成本的角度来看，无论你选择什么芯片架构，你都必须为硅片付费，这一点不会改变。很明显，在某些阵营，比如x86 ，比如英特尔，你不仅要为芯片付费，还要为设计付费。

在Fabless/Foundry模式中, IC设计公司(Fabless)卖给你设计方案，然后与代工厂(Foundry)接洽(接洽的代工厂很可能与他们有关联)。然后，你需要根据芯片总量和代工厂协商生产价格。这一点不会改变，你需要为此付费。

我不能直接告诉你“如果在这个特定行业应用这个特定零件, 用Arm/RISC-V/x86的成本分别是多少”，这个问题太复杂了。

我建议你回顾 Linux以 作为这里的参考。发布 Linux 比发布 AIX 便宜吗？你如何定价？我认为Linux有一些特质吸引人们去使用它，一种永远不会担心失控的安全感，一种可以影响产品和产业的掌控感。RISC-V也是如此。

完

孔明

基于RISC-V生产真正的产品的玩家开始拿出来了！