作者：Decode
起源：PingWest 品玩 & 人民数字 TMT
2020 年 4 月，RISC-V 基金会首席执行官卡利斯塔·雷德蒙德（Calista Redmond）向基金会整体会员收回了一封告诉邮件。邮件上写着，“咱们现已在瑞士正式成立‘RISC-V 国际协会’”。
成立 5 年的 RISC-V 基金会原先总部在美国，因为放心受到政治因素影响，搬迁到了一贯以中立著称、有着反对开源传统的瑞士。
诞生于 2010 年的 RISC-V 是一个指令集架构，负责把软件程序的运行逻辑，翻译成 CPU 可能了解的“语言”。开源、容许任何人自在应用，是 RISC-V 最大的特点。相比之下，x86 和 ARM 指令集架构都是闭源的。前者主导了 PC 和高性能计算市场，但只有英特尔和 AMD 两家厂商能够应用；后者在挪动设施和 IoT 低功耗市场占据统治位置，但受权费非常昂扬。
近三、四年来，中国科技界越来越多人探讨和采纳 RISC-V。随着政治因素对科技行业影响的深入，以及 ARM 被英伟达收买，中国科技公司越发放心，把握在美国实体手里的 x86 和 ARM 架构，可能会在未来某一天被断供。
相对而言，开源的 RISC-V 没有相似担心。“对于国内企业来说，RISC-V 基金会总部正式迁徙至瑞士是重大利好。”国内一家 RISC-V 处理器厂商“赛昉科技”CEO 徐滔通知品玩，“这就意味着，采纳开源 RISC- V 指令集、开源软件和公开规范进行开发，将没有后顾之忧，置信这会给中国处理器 IP 带来自主倒退的契机。”
RISC-V 来到中国
工夫回到 4 年前，中国外乡晓得 RISC-V 的人寥寥无几，直到 RISC-V 基金会第一次来到中国举办研讨会。
2017 年 5 月 8 日，第六届 RISC-V 研讨会在上海交通大学微电子大楼报告厅揭幕，会议主题是“芯片架构的将来是什么”，超过 200 人加入。该研讨会此前曾经举办过五届，但都在美国，2017 年首次来到中国。
“自从 2017 年 RISC-V 在上海交大举办推介会之后，外乡对 RISC-V 才有了根本的认知。”徐滔在承受媒体采访时说。
不过，中国外乡也有多数人更早看到了 RISC-V 的后劲，比方芯来科技创始人胡振波。他曾在 Marvell（美满电子科技）、Synopsys（新思科技）、比特大陆等多家厂商从事芯片设计工作，自 2016 年就开始钻研 RISC-V，并且在 2017 年创立了中国第一个开源的、面向超低功耗畛域的 RISC-V 处理器内核 IP 我的项目“蜂鸟 E203”。
蜂鸟 E203 内核零碎示意图
内核 IP 是处理器外部的组成模块，在指令集根底上开发而来。因其具备可复用的条件，所以在芯片设计环节，逐步分离出来。有公司把内核 IP 做成了一门面向芯片设计者的生意。
RISC-V 指令集架构尽管是开源的，但从指令集开始设计一款芯片，不仅门槛高而且耗时长，因而广泛会采纳现成的内核 IP，包含开源的和付费的。
“ARM 在中国的影响力太微小了，中国因为在芯片处理器内核方面，长期不足自主的通用处理器内核，简直都是购买国外的 ARM 处理器内核外围，这曾经造成了习惯。”2018 年被问到 RISC-V 在国内流传的最大阻力时，胡振波说。
“对于 RISC-V 这样一种新的架构呈现，很长一段时间大家都是持狐疑态度。ARM 在中国还成立了合资公司，所以 ARM 在中国市场尤其显得强势，使得 RISC-V 在中国的流传，相比别的国家显得更加迟缓。”
一个有影响力的开源内核 IP，天然是 RISC-V 在中国外乡遍及的利器。在蜂鸟 E203 之前，开源的 RISC-V 处理器内核根本是国外的，并且文档十分匮乏，用户只能将其当做“黑盒”学习。胡振波认为，中国须要一款外乡简略易上手的、应用 Verilog HDL（一种用于数字逻辑电路设计的语言）编写的开源处理器内核，且需配套相干材料具体解说，将其“白盒化”。因而，除了开发蜂鸟 E203，他还写了一本专业书籍《手把手教你设计 CPU：RISC-V 处理器篇》。
不少爱好者、初学者和高校机构，都是从蜂鸟 E203 和这本书开始，逐步学习和应用 RISC-V 指令集。截至 2019 年 3 月，该我的项目在 Github 上被 Star 了 627 次，Fork 了 258 次。在基金会列举的开源内核我的项目中，被 Fork 数量排名第二，被 Watch 数量排名第三，被 Star 数量排名第四。
RISC-V 在中国提速
2018 年之后，RISC-V 在中国外乡的接受度和采纳度逐步进步。“很多人在前几年对 RISC-V 没有足够的认知，的确很多客户持张望态度。然而在外部环境变动以及 RISC-V 生态倒退趋于欠缺的状况下，很多客户当初思考或者曾经采纳 RISC-V 处理器内核。”徐滔通知品玩。
外部环境变动，标志性事件莫过于中兴和华为相继被断供要害零部件。2018 年 4 月 16 日，美国商务部禁止美国企业向中兴销售零部件、商品、软件和技术，以致后者业务中的芯片供给呈现短缺。2019 年 5 月 16 日，华为被美国列入“实体清单”，芯片危机成为全民探讨的话题，行业端放慢芯片自主化。
事实上，中国外乡对芯片自主化的尝试，始终没有中断过。“但有两条路被证实是走不通的，一条就是关起门来本人做一套货色，比拟典型的就是龙芯。因为芯片还是一个商品，性能再高，没人用就无奈体现出价值，所以必须有相应的生态系统施展价值。第二条路就是跟在他人前面，国内有许多公司做 x86、Arm、IBM Power 的芯片，在某些非凡畛域，用这些指令集架构的确能够做一些事件，然而因为受到 ISA（指令集架构）所属公司知识产权（IP）的管制，很难取得成功。”半导体行业资深人士方之熙在承受雷锋网采访时说。他曾任英特尔副总裁和英特尔中国研究院第一任院长，2018 年被任命为 RISC-V 基金会中国参谋委员会主席。
在特定的大背景下，RISC-V 凭借着开源个性，在中国外乡迎来凋敝发展期。
首先从政策层面来看。2018 年 7 月，间隔“中兴事件”不到 100 天，上海市政府公布了一份支持软件和集成电路的政策，其中明确提到“反对基于 RISC-V 指令集架构、32 位及以上的处理器芯片的研发及产业化”，并且要求“内核需领有自主知识产权”。我的项目施行周期规定在两年内（2018.7.1–2020.6.30）。由此，上海市成为中国外乡首个出台政策，反对 RISC-V 指令集的城市。
其次在行业层面，中国外乡相干的行业联盟逐步造成。RISC-V 生态的倒退，很大水平上是依附行业整体，而不像 x86 和 ARM 一样，系于某一家商业公司。比方，在海内 RISC-V 生态建设中，RISC-V 基金会（现更名为“RISC-V 国际协会”）起到了十分重要的作用。
2018 年 9 月，中国 RISC-V 产业联盟成立，聚焦于 RISC-V 产业落地。11 月，中国凋谢指令生态（RISC-V）联盟在世界互联网大会上成立，中科院计算所倪光南院士任理事长。两个联盟成立的初衷，都是为了推动中国外乡 RISC-V 生态的欠缺，不过中国 RISC-V 产业联盟聚焦于产业落地，中国凋谢指令生态（RISC-V）联盟更凑近学术界。
而在公司层面，2018–2020 年间中国外乡芯片行业波及 RISC-V 的初创成立和资本运作非常沉闷。
2018 年 4 月，阿里巴巴全资收买中天微。9 月，阿里巴巴在云栖大会上发表，将中天微和达摩院芯片业务进行整合，成立“平头哥半导体”。同月，中天微推出了基于 RISC-V 的自主指令架构 C-SKY，以及第一款 RISC-V 低功耗处理器 CK902，并且很快就取得了松果电子和伏达半导体两家客户。
2019 年 7 月，平头哥公布了 RISC-V IP 核玄铁 910。它反对 16 核，主频可达 2.5GHz，单核性能达到 7.1 Coremark/MHz，较业界支流芯片性能进步 40%，较规范指令性能高出 20%。
据电子翻新网报道，玄铁公布后，全志科技第一工夫赶到了平头哥进行测试。一年后，全志科技发表与平头哥合作开发基于玄铁内核的通用算力芯片，利用于工业管制、智能家居和生产电子等畛域，预计 3 年出货 5000 万颗。不过，全志科技采纳的是玄铁系列的 906 和 902，性能不迭 910。成立于 2007 年的全志科技，是国内老牌的芯片设计厂商，年出货量在亿级以上。过来，他们次要应用 ARM 受权，近年来开始采纳 RISC-V 指令集。
胡振波也在 2018 年 6 月 成立了“芯来科技”——一家专门做 RISC-V 内核 IP 的公司。在承受媒体采访时，他如此解释创建公司的初衷：“在我所开发的蜂鸟 E203 面世的时候，基本上还是与国外处于同一起跑线，然而我目击了国外很多业余 RISC-V 内核 IP 公司陆续呈现并飞速发展……国内的 CPU 业界依然停留在对 RISC-V 的质疑中，迟迟没有口头……我心急如焚，我对我的小伙伴们说，我要创建一家中国大陆业余做 RISC-V 内核 IP 的公司。”
自成立以来，芯来科技曾经造成了齐备的 IP 产品布局：100 系列、200 系列、300 系列、600 系列和 900 系列，涵盖了从低功耗到中高性能场景，根本能全面对标 ARM 的产品线。
芯来科技 IP 产品总览图
截至 2020 年 12 月，芯来科技的客户已笼罩国内外超 200 家芯片公司和零碎公司，并且其客户群体不乏行业头部企业。比方，2019 年 8 月，芯来科技和兆易翻新联合推出了寰球首个基于 RISC-V 的 32 位通用 MCU（微管制单元），其内核 Bumblebee 由两家公司独特研发。兆易翻新是国内 MCU 市场第一梯队选手，其以 ARM 架构为主的 MCU 产品曾经跻身高端市场，近年来开始尝试基于 RISC-V 内核的芯片。
芯来科技在资本市场上的体现，也很抢眼：2020 年 8 月，实现了一轮策略融资，领投方是小米长江产业基金；12 月底，又实现最新一轮融资，天际资本领投，中关村芯创集成电路基金、临芯投资和启榕创投跟投，老股东小米长江产业基金、蓝驰创投、新微资本持续追投。
芯片设计平台即服务公司“芯原科技”，也抉择了退出 RISC-V 营垒。这家成立于 2001 年的公司，是国内惟一一家在寰球半导体 IP 市场中，占有率排进前十的厂商。
谈到为什么会抉择 RISC-V 的起因，芯原科技创始人戴伟民示意，芯原作为芯片设计平台即服务公司，除了有设计服务业务之外，还领有大量的 IP，目前公司领有包含 GPU、VPU、数据压缩、神经网络处理器、ISP、DPU 等 IP，唯独短少 CPU IP，这是抉择 RISC-V 的重要起因。
关注到中国 RISC-V 生态倒退的，还有 RISC-V 指令集的开创团队。他们在 2015 年成立了一家推动 RISC-V 商业化的公司“SiFive”，取得高通、英特尔和三星三大半导体公司投资。2018 年，由 RISC-V 开创者和业内资深专家组成的团队，在中国建设了一个独立经营的外乡企业“赛昉科技”。
赛昉科技 CEO 徐滔在承受采访时说：“咱们团队领有 IC 产业界 20、30 年教训，笃信中国将成为世界上最大的 IC 市场和原产地，因而在技术和治理上须要有充沛的自主权，这是咱们成立赛昉科技的初衷。”
赛昉科技与 SiFive 是策略单干的关系，“从公司治理和资本构造来讲，赛昉领有独立的董事会，投资人也包含来自中国外乡的投资机构，企业也是外乡独立经营和治理”。
通过自主研发，赛昉科技将 RISC-V 技术进行本土化。比方，2020 年 9 月，赛昉科技公布了首个基于 RISC-V 的人工智能解决平台“惊鸿 7100”，次要面向主动驾驶、无人机、公共安全、交通管理和智能家居等畛域。12 月，赛昉科技推出全球性能最高的面向高性能计算场景的 RISC-V 处理器内核 —— 天枢系列处理器。
“赛昉科技已有 100 多个 Core IP 应用案例。”徐滔对品玩示意，“比方 2020 年 7 月，紫光旗下新华三半导体就采纳了咱们的 RISC-V 多核处理器，用于下一代高性能网络处理器中。”
相比专门的芯片厂商，作为一个终端品牌厂商，华米科技在 2018 年 9 月 17 日推出寰球首款 RISC-V 可穿戴处理器“黄山 1 号”，让很多人感到意外。
据腾讯一线报道，华米科技最早也在外部做过推演，评估本人做芯片是否有意义，是否找做芯片的公司单干就行了。不过，华米团队很快意识到，芯片等同于硬件的“心脏”，要想硬件性能好，首先须要固化“心脏”的 AI 神经网络，这须要云端大规模的数据能力训练进去。
华米做衰弱手环积攒了大量数据，这是其做芯片的劣势所在。而之所以在泛滥构架中抉择了 RISC-V，是因为这个构架的前瞻性，简略、平安、可扩大。早在 2016 年，华米就开始与 SiFive 在芯片畛域进行单干，并在 2018 年 6 月与英特尔和西部数码一起投资了 SiFive。不到一年，华米科技又参加投资了法国一家半导体公司 GreenWaves Technologies。这家公司是 RISC-V 开源生态中最早的芯片供应商之一，次要面向低功耗的 IoT 市场。
2020 年 6 月 15 日，华米科技又公布了黄山 2 号芯片。华米示意，相⽐于在可穿戴设施中常⻅的 ARM Cortex-M4 架构处理器，黄山 2 号的整体运算效率晋升了 38%｡
通过一波疾速倒退后，中国外乡曾经造成了残缺的 RISC-V 产业链：在产业最上游，是芯片内核 IP 设计公司，这一类公司有阿里巴巴达摩院（中天微）、芯来科技、芯原科技和赛昉科技等；在产业中游，是芯片设计公司，比方兆易翻新、全志科技、北京君正和乐鑫科技等；产业上游，是终端品牌厂商，比方华米、小米、华为和阿里巴巴。
从中低功耗到高性能计算
因为 RISC-V 凋谢、模块化和可扩展性的个性，大部分 RISC-V 产品都聚焦于中低功耗市场，最大利用场景是 IoT。
据芯来科技介绍，因为摩尔定律和登纳德缩放比例定律的相继生效，通用处理器逐步无奈满足对整体系列能效比的谋求，基于畛域的架构设计（DSA，Design Specific Architecture）的设计理念，逐步成为共识和趋势。而 RISC-V 架构一个显著的特色，便是凋谢的可扩展性，便于实现面向特定畛域的架构设计。
此外，RISC-V 生态不如 x86 和 ARM 的问题，在 IoT 畛域也不是那么突出。这里的生态是指，软件栈是否欠缺，比如说操作系统。挪动设施、桌面设施和服务器，是对软件栈比拟依赖的市场。但 IoT 畛域，对生态依赖没这么大，是一个人造的“碎片化”市场。
据电子工程专辑报道，嵌入式软件协会副理事长何小庆说：“做生态最难的理论是挪动市场，其次是桌面、服务器。而 IoT 生态实则要容易得多，IoT 生态链自身就比拟短。”芯来科技 CEO 胡振波也表白了相似的观点：“服务器、桌面的软件生态难以逾越，但在嵌入式畛域，软件生态并没有人们设想得那么可怕，甚至并没有什么太大的软件生态。”
而对于碎片化可能会给 RISC-V 生态带来的问题，徐滔认为：“很多人认为 RISC- V 是开源凋谢的，很可能存在碎片化问题。咱们须要先辨别碎片化和多样化。碎片化就是用不同的办法做同样的事件。而多样化是采纳不同形式解决不同的问题。所以各种各样符合标准指令集的 RISC-V 处理器，不是碎片化而是多样化，因为理论需要各不相同，这些采纳不同 RISC-V 规范扩大指令的处理器解决了不同的问题。”
相比中低功耗市场，RISC-V 在高性能计算畛域的倒退仍不充沛。在承受与非网采访时，徐滔说：“咱们认为 RISC-V 通过数年倒退，在中低端应用领域曾经较为成熟，然而在高性能计算及人工智能应用领域上与其余架构处理器（次要是 ARM）相比拟还有差距，相干生态上的资源也无限。”
局部公司看到了 RISC-V 在高性能计算畛域的机会，赛昉科技正是其中一家。“高性能计算的新利用场景，对芯片性能和能效提出了新的要求。”徐滔通知品玩，“然而之前市场上现有的 RISC-V 处理器 IP，还都不能满足这类高性能计算的利用场景。”
2020 年 12 月 10 日，赛昉科技公布了全球性能最高的 RISC-V 处理器内核 - 天枢系列处理器。该系列处理器针对性能和频率做了优化，基于 64 位内核，采纳 12 级流水线和 7nm 工艺制程，频率最高可达 3.5GHz，由台积电代工，填补了 RISC-V 在高性能计算应用领域的空白。
RISC-V 外乡生态还缺什么？
从中低功耗市场到高性能计算畛域，RISC-V 在中国外乡逐步取得更多认可。但相比海内，中国外乡的 RISC-V 生态仍然有肯定的短板。徐滔通知品玩：“目前来看国内 RISC- V 生态短板，次要在人才、软件及利用生态等方面。”
细分来看，人才短板逐步补上，不少学校曾经开设或正在布局 RISC-V 的相干培训及课程，各类无关 RISC- V 的大学比赛相继召开，相干的书籍也逐步问世。
“对于软件及利用生态来讲，国内还尚无大型生态的胜利案例。”徐滔说，“特地是根底软件，比方编译器、调试器、OS、根底库、下层利用框架等，国内对于此类软件的整体贡献度都有所差距，然而目前的增长绝对较快。国内很多外乡企业曾经在继续欠缺此类软件，差距正在逐渐放大。”
此外，尽管中国外乡的学校、钻研机构、企业和集体爱好者对 RISC-V 有很高激情，但在规范的参加和奉献上，目前还是在起步阶段。