本帖最后由 小飞飞 于 2020-7-7 08:45 编辑
上个世纪 80 年代,Arm 公司就是基于 RISC 架构开始做自己的芯片,最终一步一步崛起,战胜了英特尔,成为现在的移动芯片之王。如今,包括华为麒麟、高通骁龙在内的大部分手机终端和物联网设备芯片,都是基于 Arm 的架构设计。
注意,我说的是 Arm 的架构,而不是 Arm 的芯片产品。
Arm 这家公司的商业模式很特别。它做的是芯片的架构设计,相当于画工程图纸,然后把图纸卖给各大芯片制造公司,例如华为。这些公司基于这个原始图纸,进行修改,最终设计自己想要的芯片,交付芯片工厂(例如台积电)去生产出来。
当然了,Arm 的图纸并不是免费的。不仅不免费,而且价格非常昂贵。
根据网上的资料显示,Arm 的授权费从几十万美元到几百上千万美元不等。法国有一家芯片创业公司接受媒体采访时曾说,他们如果使用 Arm 架构,要花掉 1500 万美元的授权费。(这个回答后来遭到 Arm 的否认,不管怎么说,反正不便宜。)
现如今,随着 5G、物联网、人工智能等技术的蓬勃发展,越来越多的企业开始生产和制造服务于各个垂直行业的终端和模组。
这也就意味着,越来越多的企业要被迫接受 Arm 或其它芯片巨头的“盘剥”。
大企业还好说,交就交呗,但对于很多中小型企业甚至初创企业来说,这几乎就是彻底关闭了前进的大门。
这时候,就有人勇敢地站出来了。
2010 年,加州大学伯克利分校的一个研究团队正在准备启动一个新项目。在为新项目选择指令集的时候,他们发现,x86 指令集被 Intel 控制得死死的,Arm 指令集的授权费又非常贵,MIPS、SPARC、PowerPC 也存在知识产权问题。
在这种情况下,研究团队毅然决定,从零开始,设计一套全新的指令集。
在外人看来,这是一件令人望而却步的工作。但事实上,伯克利的研究团队只召集了一个 4 人小组,用了 3 个月的时间,就完成了 RISC-V 的指令集开发。
虽然看似非常轻松,但其实是有前提的。RISC-V 之所以是个 V(Five),就是因为它之前已经有过 I、II、III、IV。
负责带队研制这些 RISC 指令集的,不是别人,正是伯克利分校的 David Patterson 教授。往前翻翻这篇文章你就会发现,他就是 RISC 指令集的真正创始人。当年那篇正式提出精简指令集设计思想的开创性论文——《精简指令集计算机概述》,就是他和另一位名叫 Ditzel 的学者共同发表的。
David Patterson 教授,后来获得了图灵奖
正是因为有相关的技术沉淀,伯克利分校的团队才能在短期内做出了 RISC-V。
第一代 RISC-I 处理器,早在 1981 年就已经做出来了。
RISC-V 指令集非常精简和灵活。它的第一个版本只包含了不到 50 条指令,可以用于实现一个具备定点运算和特权模式等基本功能的处理器。如果用户需要的话,也可以根据自己的需求自定义新指令。
高校毕竟是高校,功利心没有那么重。再加上研究团队本身确实也没钱没人去维护它。所以,在做出 RISC-V 指令集之后,研究团队决定,将它彻底开放,使用 BSD License 开源协议。
BSD(Berkeley Software Distribution)开源协议是一个自由度非常大的协议,几乎可以说是“为所欲为”。它允许使用者修改和重新发布开源代码,也允许基于开源代码开发商业软件发布和销售。
这就意味着,任何人都可以基于 RISC-V 指令集进行芯片设计和开发,然后拿去卖钱,而不需要支付授权费用。
这就很嗨了,大批公司开始加入对 RISC-V 的研究和二次开发之中。
短短几年的时间里,包括谷歌、华为、IBM、镁光、英伟达、高通、三星、西部数据等商业公司,以及加州大学伯克利分校、麻省理工学院、普林斯顿大学、ETH Zurich、印度理工学院、洛伦兹国家实验室、新加坡南洋理工大学以及中科院计算所等学术机构,都纷纷加入 RISC-V 基金会。
目前,RISC-V 基金会共有包括 18 家白金会员在内的 235 家会员单位(数据截止 2019 年 7 月 10 日)。这些会员单位中包含了半导体设计制造公司、系统集成商、设备制造商、军工企业、科研机构、高校等各式各样的组织,足以说明 RISC-V 的影响力在不断扩大。
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