RISC-V暗潮涌动，ARM随变而变

小飞飞

X86架构和Arm架构厮杀多年，x86折戟了移动处理器市场，Arm也没能在服务器市场分到多少羹，两者各自安好，x86依然在PC处理器市场独领风骚，Arm依然在移动处理器市场稳坐老大。就在大家都认为主流架构市场会以当前格的局长治久安时，发生了中兴事件，打疼了中兴，打来了RISC-V崛起的机会。

当年伯克利研究团队研发RISC-V架构时，一定没有想到自己的产品会以这样的方式快速崛起，短短五年时间就能赢得中国IC设计公司的热捧，并风靡全球。

大道至简和彻底开源让RISC-V受到热捧

一项技术得到广泛认可，首先一定是技术本身有着得天独厚的优势，然后是遇到了一个被广泛应用的时机，就如x86遇到了个人PC的发迹，Arm遇到了智能手机和平板电脑的爆发。物联网会不会是RISC-V的机遇？大家都知道，软件的迭代速度很快，以安卓和苹果操作系统为例，几个月就可以升级一次，用户只需要在线就可以完成安装，然而IC设计最终需要产出芯片，作为硬件，芯片无法像软件代码那样升级和打补丁，每一次改版都意味着重新流片，制造成本高达几十万美金到几百万美金不等，因此对IC设计者提出更高的要求。

多年来，X86架构和Arm架构为了能够保持架构的向后兼容性，保留了许多过时的定义，文档已经高达数千页，一般设计者在短期内很难研究清楚，设计产品更是难上加难。而RISC-V架构恰恰遵循了“大道至简”的原则，“指令集文档”的篇幅为145页，而“特权架构文档”的篇幅仅为91页，熟悉体系结构的工程师仅需一至两天便可将其通读，极大地加快了设计速度；另外，RISC-V是模块化架构，用户能够灵活地将不同的模块进行组合，从而满足不同的应用场景；更让用户兴奋的是RISC-V彻底开源，永远免费。

基于以上优势，加上国内对芯片产业越来越重视，RISC-V 成为国产IC创业公司绝佳的选择，不仅可以缩减设计成本，还能加快产品上市时间。2018年7月，上海发布了《上海市经济信息化委关于开展2018年度第二批上海市软件和集成电路产业发展专项资金（集成电路和电子信息制造领域）项目申报工作的通知》，明确支持RISC-V相关设计和开发的企业。这在一定程度上对RISC-V指令集在中国的发展起到了重要的推动作用；2018年10月，中国RISC-V产业联盟和上海集成电路行业协会RISC-V专业委员会正式在上海成立，芯原、乐鑫、君正、紫光展锐、兆芯、苏州国芯、地平线等重要IC设计业者已经成为了联盟成员。

随着这股“国产当自强”热潮涌动，基于RISC-V的产品在快速落地。华米科技发布了可穿戴领域第一颗RISC-V处理器，集成了神经网络加速模块和Always On模块；物奇微电子发布了三个通用RISC-V CPU主控，运算能力高至1000DMIPS；阿里平头哥发布了采用RISC-V架构的玄铁910处理器，支持16核，主频高达2.5GHz，单核性能达到7.1 Coremark/MHz；紫光展锐基于RISC-V的两款蓝牙芯片春藤5842和春藤5882已经量产，未来将继续对RISC-V在5G、AI、工业半导体等领域的运用进行探索。这些基于RISC-V架构的产品相继落地给国内IC创业公司更大的信心和动力，但是同时也给Arm带来了压力。

Arm 的随变而变

面对RISC-V的猛烈攻势，Arm看“在眼里急在心里”，不想被人碾压只能迅速应变。熟悉Arm授权的用户应该清楚，以前客户如果想基于Arm架构设计产品，必须先选择处理器IP授权方案，向Arm支付一笔预付款才能取得Arm的IP设计资料，当客户完成研发、制造、出货后，还需要根据产品出货量向Arm支付权利金。显然，对于那些中小企业来说，RISC-V的开源免费策略更受欢迎，虽然市面上基于RISC-V的产品为数不多，但是已经有很多Arm阵营的芯片公司在做双重准备，以满足用户可能出现的转移阵地的需求。

面对RISC-V咄咄逼人的发展态势，今年7月，Arm推出新的授权模式“Flexible Access”：对于中低阶芯片的授权，未来客户不再需要缴纳“预付款”才能看到设计细节，而是能直接免费取得相关设计档案，并从中评估并选择最适合自己的产品，等到芯片正式生产后再按照制造的数量收费。

其实早在2010年Arm就发布了DesignStart计划，2015年开放了Cortex-M0系统，取消预付授权或者评估费用，2017年又将用户范围最广的Cortex-M3放入了DesignStart计划，如今推出“Flexible Access”授权模式无疑对准的是中小企业，这也是“不得已”的选择，在手机和平板市场增量停滞的大环境下，Arm要想拿到新增用户只能对准初创企业，而这些企业资金有限，在RISC-V免费的吸引下及容易抛弃Arm拥抱RISC-V，为了拿到更多增量市场，Arm不得不放下“身段”召唤更多的新用户采用Arm架构设计产品。

RISC-V能否碾压Arm和X86？

当年孙正义出手重金将Arm收入囊中，就是看中了它在物联网市场的发展前景，如今却在半路杀出一个RISC-V。RISC-V基金会中国顾问委员会主席方之熙表示，在物联网时代，RISC-V若能充分其优势，将对英特尔的x86和ARM构成挑战，甚至成为行业第一。

目前看，在服务器市场，RISC-V甚至Arm都还难以和英特尔抗衡，x86架构在PC中的地位依然稳如泰山。在物联网应用中，许多智能分析工作正在从云端向边缘转移。根据特定的需求，使用RISC-V架构定制化物联网芯片更灵活，而且有针对性。现在RISC-V架构的设计，除了基础的指令集保证系统软件、开发环境的兼容性之外，它本身允许按照新的不同开发应用进行扩展，这样可以保证物联网应用中的专用性需求。而 Arm也具有结构简单、低功耗、高度整合的特点，由此可见，未来两者必有一战。

在芯来科技创始人胡振波看来，AIoT的特点是以前基于通用MCU实现，而现在差异化越来越高，未来嵌入式产品会APP化，以应用为中心，实现差异化和成本优势。传统的处理器指令集架构封闭，束缚了创新和发展。RISC-V具有开放化趋势和平民化趋势，在技术上具有后发优势，满足AIoT万亿级市场的差异化需求。

RISC-V因简洁、灵活、开源而被业界一致看好，Arm因被抢食市场而倍感危机，改变策略，这对业界IC设计公司来说件好事，不仅可供选择的方案增多，同时成本支出减少，迎来创新创业新机遇。