浅析新兴架构RISC-V未来发展

小飞飞

一直以来，X86、ARM 作为主流架构统治着处理器内核领域。RISC-V 架构相比成熟的商业架构的最大一个不同在于它是一个模块化的架构，该架构篇幅简洁，指令集模块化、指令集数量少，不但能够实现向后兼容，还解决了类似 X86、ARM 架构在升级过程中出现的问题，没有历史包袱。

而且其不同的部分还能以模块化的方式组织在一起，从而试图通过一套统一的架构满足各种不同的应用，这种模块化是 x86 与 ARM 架构所不具备的。随着物联网时代的来临，RISC-V 作为新兴架构，以其精简的体量，或许在未来的 IoT 领域中能凭借其廉价、性能等优势实现反超取得绝对的优势。

从现实来看，RISC-V 目前最大的短板在于基于这一架构的生态发展还处于初级阶段。生态是个很庞大的概念，所谓 RISC-V 的生态包括开放架构标准、硬件生态、工具链软件生态、应用软件生态等内容。其中，硬件生态包括开源内核 IP、开源 SoC、商业 IP 等；工具链软件生态包括编译器、汇编器、链接器、调试器等开源工具链和商业工具链；应用软件生态就是操作系统、开发环境、应用软件等。

在这张 RISC-V 生态“拼图”上，除了最核心的开放架构标准，其余都需要从业者去完善。虽然正在完善这张“拼图”的玩家尚有一些，如赛昉（SiFive）中国、芯来科技、平头哥、台湾晶心科技（Andes）等，但整体而言生态发展还在起步阶段，这对于 RISC-V 产品的研发、推广是极为不利的。

即使是不考虑自己开发 IP 核和工具链，就基于开源 IP、工具链的基础上做 RISC-V 芯片，生态不成熟的影响也是巨大的。在胡康桥看来，生态最重要的作用就是能让用户“快速上手”，比如参考设计等，即向智能门锁、手表、手环、电机控制、平衡车控制等特定市场打造的软硬件方案。

他举例说：“比如我们向客户推广的时候，客户可能第一时间就会问有没有参考方案。对于客户来说有了参考方案，只需要略微修改就可以定制出自己的方案。”没有参考设计，合作很难深入谈下去，但目前而言，拿出参考方案并不容易。

好消息是 RISC-V 的生态已在逐渐完善。使用 RISC-V 架构设计芯片的企业越来越多，从硬件 IP 到软件工具链，再到操作系统以及开发环境，都为设计企业带来了更多的选择，既有免费的开源版本，也有稳定高效的商业版本。并且由于软硬部分都是基于同一套体系架构标准，所以国内外很多公司和组织的技术演进、合作创新都在不断促进生态的完善。

据了解，RISC-V 被认为最适合应用在 IoT 市场。因为 IoT 市场的情况更为灵活，是一个“碎片化”的市场，客户需求相对多样化，目前尚无任一架构统一市场，而 RISC-V 具有低功耗、低成本、灵活可扩展及安全可靠的特性。虽然 RICS-V 本身是开源免费的，但是用户对 RICS-V 的架构进行使用和修改后可以进行销售。根据 Tractica 的预测，基于 RISC-V 的 IP 和软件工具的全球收入将在 2025 年增加到 11 亿美元，高于 2018 年的 5200 万美元。

随着物联网时代的来临，而 RISC-V 作为新兴架构，拥有在 IoT 等新兴领域深耕的客观条件。以其精简的体量，或许在未来的 IoT 领域中能取得绝对的优势。随着人工智能、5G、边缘计算、区块链等技术的发展和成熟，将对传统计算需求形成巨大挑战，并创造出新的计算技术需求，国内 CPU 企业如能在此期间不断拓展产品谱系，将大有可为。

本篇完*