RISC-V三五年後無處不在,可能真不是說說而已

桌面端的X86和移動端的ARM,應該是這個星球上大家最熟悉的兩種芯片架構,但新生的RISC-V架構也已經在迫不及待的發出屬於自己的聲音。日前在由阿里巴巴平頭哥舉辦的首屆玄鐵RISC-V生態大會上,RISC-V之父&圖靈獎得主David Patterson在發言中就提及,“RISC-V是一個全球現象,有超過60個國家的開發者在研究它,在亞洲,許多知名企業、學術機構、行業協會都在積極參與,從嵌入式到各類型的計算機,最後到大型主機,我認為3到5年後RISC-V將無處不在!”

RISC-V是未來嗎?或許屬於RISC-V的時代確實已經近在咫尺了。雖然時至今日,RISC-V陣營既沒有諸如高通驍龍、聯發科天璣之於ARM,也缺乏Intel酷睿和AMD銳龍之於X86的明星產品,大家唯一可能聽過的就是阿里平頭哥的玄鐵了,但在不聲不響中,基於RISC-V架構的芯片出貨量已經是一個極為驚人的數字。

根據RISC-V基金會的統計,2022年7月RISC-V架構芯片的出貨量已經突破100億顆,並有望在2025年突破800億顆。

之所以造成這樣的現象,其實是因為目前RISC-V芯片主要是應用在MCU(微控制單元)和IoT(物聯網)設備上,而這類設備的關注度顯然沒有智能手機、平板電腦、PC、遊戲主機來得高。

實際上,如果你在家中廣泛使用智能家居設備,那麼你幾乎一定是RISC-V的消費者。要知道,RISC-V是一個誕生於2010年的指令集架構,大規模商業化其實並沒有開始幾年,所以這樣的市場表現就已經足以說明RISC-V在商業層面的成功。

RISC-V是基於精簡指令集計算(RISC)原理,建立的一個整數運算指令集,外加多個擴展指令集的架構規範(ISA)。該指令集在技術上的特質就是架構短小精悍、指令數目少而精、採用模塊化設計思路、擴展指令集可定製自有靈活架構,而在商業上,RISC-V是基於BSD協議許可的免費、且開源架構。

簡單就意味著開發難度低,RISC-V其實只有不到50條基本指令,只需一張A4紙都差不多填不滿,並且由於採用了模塊化的設計,對於不同處理需求的加速芯片都是兼容的,再加上可移植性非常好,可以跨平臺移植代碼,而免費開源就代表著成本低,不需要先繳納高昂的授權費、再進行開發。所以如果說簡單和免費直擊了中小企業的痛點,那麼基於BSD協議的開源,顯然就正中了芯片巨頭的下懷。

不同於Android採用的GPL協議,BSD協議對於商業公司更加友好。據悉,自由軟件基金會發行的GPL協議是這樣規定的,如果企業使用了遵循GPL協議發佈的代碼後,在法律上企業所修改的代碼同樣必須受到GPL協議條款的約束,這就是在開發領域中GPL許可證擁有“傳染性”的來源,也就是所謂“我開放了我的代碼,所以也要求你開放你的代碼”。BSD協議的特點就是允許修改源碼、允許源碼再發布,也允許商業軟件發佈和銷售。

其實RISC-V並非ARM、X86的第一個挑戰者,此前諸如CDC 6600、VAX、PDP-11等指令集的退場,核心原因就是軟件生態沒做起來。但RISC-V不同,根據平頭哥方面的說法,其已基本完成國際及國內主流操作系統與RISC-V的全適配,其中包括Android、Debian、Fedora、Gentoo、Ubuntu、龍蜥、統信、RTT等。這也就意味著,應用開發者不需要進行代碼改造就能順滑實現架構兼容,可以直接使用現成的產品。

與此同時,ARM與X86架構兩大對手也是麻煩纏身。在過去十餘年間,ARM的授權模式使得其乘上了移動時代的浪潮,但隨著軟銀的抽身離去,愈發嚴峻的盈利壓力導致ARM苦心孤詣維持的授權體系搖搖欲墜。而作為ARM陣營的代表,高通在去年就爆發了與ARM的矛盾,雙方甚至走上了法庭。

ARM的商業利益就要求其在這一生態下儘可能的控制合作伙伴,而高通則希望擴大自主權,所以ARM的訴求與高通的核心利益其實是背道而馳的。同樣,X86架構的問題其實更嚴重,雖然版權掌握在Intel手中,其商業模式卻是賣芯片,還不如ARM的IP授權模式更加友好。但天下苦壟斷久矣,諸如高通、平頭哥等廠商希望看到的卻是一個更加開放的環境,而RISC-V則能滿足了他們的需要。

當然,有一個讓RISC-V在未來走上媲美ARM、X86的優勢,即使是RISC-V之父可能都始料未及的,那就是全球化的退潮。數年前,雖然業界都普遍認為RISC-V有個明顯的缺點,那就是碎片化,即芯片廠商自由定義指令過度,會導致大量公版標準無法得到延續和保護,進而造成整個RISC-V分裂。

其實在2018年6月,ARM曾專門建立了一個網站,以“設計系統級芯片之前需要考慮的五件事”為主題,來說明RISC-V在商業化上所面臨的問題,其中就有碎片化風險。但出乎開發者預料的是,隨著國際形勢的變化,RISC-V的缺陷卻反而可能變成了優點,因為碎片化就代表著廠商可以更獨立自主的去建立自己的指令集,並在RISC-V的框架下去建設自己的生態。

【本文圖片來自網絡】
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