• 正文
    • 1、從無名之輩到三分天下
    • 2、摸著Arm過河?
    • 3、打響進擊服務器第一槍
    • 4、生態(tài)建設是必經(jīng)之路
    • 5、結語
  • 相關推薦
申請入駐 產(chǎn)業(yè)圖譜

奮斗十五年,RISC-V“轉正”?

03/10 14:21
2072
加入交流群
掃碼加入
獲取工程師必備禮包
參與熱點資訊討論

近幾天,關于RISC-V又出了個大新聞。

按照外媒報道,似乎將有政策出臺,全面推動全國范圍內(nèi)使用開源RISC-V芯片。此舉旨在通過頂層設計,加速 RISC-V 技術產(chǎn)業(yè)化進程。相關標準則是幾個相關的部委機構聯(lián)合起草。

在被國家“選中”之前,市場早已用腳投票RISC-V 。

近期,在達摩院舉辦的2025玄鐵RISC-V生態(tài)大會上,中國工程院院士倪光南表示,盡管RISC-V從發(fā)布至今只有短短的十五年,但它在全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈中的地位正在不斷提升,未來市場占有率將超過25%,成為全球半導體產(chǎn)業(yè)不可忽視的中堅力量。

1、從無名之輩到三分天下

RISC-V是一種指令集架構,和常說的英特爾X86、ARM架構算是同類。

指令集可以理解為一套設計標準,任何復雜的運算都可以拆分成最基本的運算的組合,因此人們制定出一套基本的運算指令,比如包含加、減、乘、與、或、非等幾十條基本指令,這套指令就是指令集。

x86是復雜指令集(CISC),強大、高效、高功耗,而RISC-V和Arm為精簡指令集,性能相對低一些但功耗也低。再細分一些,RISC-V和Arm也有區(qū)別,一個開源一個閉源。打一個不恰當?shù)谋扔?,RISC-V像是可編輯的釘釘文檔,而Arm則是僅閱讀權限。

RISC-V誕生于2010年,加州大學伯克利分校的David Patterson教授和團隊做項目時覺得x86、Arm不合心意,就這么搗鼓出來的新鮮玩意。剛開始沒太多人把它當回事,畢竟也不是天生主角光環(huán),x86、Arm才是行業(yè)主流玩家,它前邊還有一堆DEC Alpha、MIPS之類的架構。

不過,憑借自由度超高的開源協(xié)議,RISC-V成功引起了多家知名科技公司的興趣,先后開啟相關研究和二次開發(fā)。時間來到2015年,此時的RISC-V已經(jīng)在業(yè)內(nèi)小有名氣,這時伯克利團隊宣布成立RISC-V基金,為此后該架構的標準化、生態(tài)搭建和商業(yè)化打下基礎。

那時候的RISC-V已經(jīng)有了后起之秀的感覺,但能在十年光景內(nèi)便有了要與x86、Arm三分天下的氣象,肯定不只是光有個體的奮斗,里面還得考慮歷史進程。

2016年之后,Arm在移動端實現(xiàn)壟斷,然后逐漸成了今日“加錢居士”的樣子,心不甘情不愿掏出利潤的芯片企業(yè)有了二心。比如,2023年6月,三星、英特爾、英偉達高通、聯(lián)發(fā)科、谷歌等 13 家科技巨頭發(fā)起全球 RISC-V 軟件生態(tài)計劃“RISE”。旨在加速 RISC-V 新架構的軟件生態(tài)建設及應用商業(yè)化進程,推動 RISC-V 處理器移動通信、邊緣計算自動駕駛等領域的市場化落地。

另一方面,x86、Arm被個別廠商拿捏,MIPS等難成氣候,羽翼漸豐的RISC-V看起來天賦異稟很有培養(yǎng)價值。2018年7月,上海經(jīng)信委出臺了國內(nèi)首個支持RISC-V的政策。10月,中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立。產(chǎn)品方面,阿里巴巴和華米科技先后發(fā)布了基于RISC-V指令集的處理器。

就這樣,RISC-V成了“頭號種子”。

2、摸著Arm過河?

頭號種子也是需要發(fā)育的,不進步只會被拋棄。

不過,x86盤踞在PC和服務器市場,Arm壟斷了移動端市場,還都是上世紀九十年代前就誕生的老法師,正面硬剛玩不過人家,想發(fā)育就得換賽道。于是,RISC-V在物聯(lián)網(wǎng)嵌入式系統(tǒng)、工業(yè)控制等場景滲透,這些年也混得風生水起。

有了實力,RISC-V不想只在中低性能、低功耗領域打轉,服務器、智能汽車這些場景才是高手的舞臺。是了,RISC-V太想進步了,“彼可取而代之”的想法很強烈。

但這些年來,大家都形成了慣性思維,似乎RISC-V只能在低性能領域玩,服務器這些還是不太適合它。就像上班似乎只能用來處理工作一樣,經(jīng)常看芯師爺?shù)呐笥芽隙ㄖ?,其實還可以摸魚。

申公豹說了,“人心中的成見是一座大山”。

在2025玄鐵RISC-V生態(tài)大會上,阿里云無影事業(yè)部總裁張獻濤分享了他的經(jīng)歷和觀察,“以前,大家不認為x86不適合做高端服務器芯片,Arm就更不行,但現(xiàn)在大家能看到,當下高端服務器芯片里九成以上采用的是x86和Arm架構。

對嘛,成見就是用來打破的。

早在2008年,Arm就醞釀著進入服務器芯片市場,并在2011年發(fā)布了Aarch64——首款針對服務器市場的支持64位指令集的處理器架構。2023年,投資銀行伯恩斯坦的一份研究報告顯示,估計目前全球10%的服務器已經(jīng)用上Arm架構。

張獻濤表示,在這十多年里,ARM的架構、微架構、指令集架構在不斷的擴充、不斷的發(fā)展,更重要的軟件生態(tài)也在不斷搭建。2010年前后,Arm在智能手機方面的軟件生態(tài)更成熟,而在服務器方面相對少一些。2010年后,通過博通、高通和一些開源組織的努力下,Arm架構的服務器軟件生態(tài)趨于完善。阿里在2021年發(fā)布基于Arm架構的倚天710服務器芯片時,其性能已經(jīng)超越了所見過的X86芯片。

對RISC-V來說,大家都是RISC,你Arm能干,那我當然也能。

3、打響進擊服務器第一槍

“RISC-V沒有性能天花板和應用限制,將擁有更好的處理器和生態(tài)系統(tǒng),未來兩到三年有望超越傳統(tǒng)架構。”兩年前,SiFive聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席架構師Krste Asanovic來華提了一個觀點。

至于是暴論還是真理,交給時間來檢驗。

2025年2月28日,達摩院玄鐵團隊宣布首款服務器級處理器——C930即將交付。據(jù)了解,C930 處理器通用算力性能達到 SPECint2006 基準測試 15/GHz,面向服務器級高性能應用場景。此外,C930 搭載 512 bits RVV1.0 和 8 TOPS Matrix 雙引擎,將通用高性能算力與 AI 算力原生結合,并開放 DSA 擴展接口以支持更多特性要求。

按照中國工程院院士倪光南的說法,C930的交付不是終點,而是RISC-V沖擊高性能計算領域的起點。

達摩院的野心也不止于此,其在發(fā)布會上還展示了C908X、R908A、XL200等一系列新型處理器的研發(fā)計劃,進一步擴展了RISC-V的應用場景。這一系列處理器不僅涵蓋了AI加速、車規(guī)級芯片、高速互聯(lián)等領域,還展示了RISC-V架構在不同應用領域的廣泛適應性。

產(chǎn)品很重要,但這只是從0-1的一步,后續(xù)的成功需要生態(tài)的搭建。

只有當 RISC-V芯片能夠讓客戶‘無感切換’,達到x86和Arm同樣的性能水準,RISC-V才能真正進入全球主流市場。”倪光南院士在致辭中提到。

如何才能實現(xiàn)無感切換?這需要在軟件生態(tài)、工具鏈優(yōu)化、標準化推進等方面下功夫,其中生態(tài)是重中之重。從某種程度上來說,芯片架構的地位與生態(tài)強相關,用的企業(yè)越多生態(tài)壁壘越強,生態(tài)越繁榮用的企業(yè)越多,和互聯(lián)網(wǎng)平臺的特性比較像。

X86和Arm都是搭建了各自生態(tài)幾十年的老法師了,還沒滿“18”的RISC-V如何破局?

這是個水滴石穿的功夫。

還是用Arm來舉例。Arm在2011年發(fā)布了首款針對服務器市場的產(chǎn)品,一開始買賬的企業(yè)不多,因為生態(tài)不行,真正的突破口在于亞馬遜 AWS 在 2019 年發(fā)布并開始使用自研的 ARM 服務器 CPU Graviton,至2024年Arm架構在服務器市場的占比在10%左右。

4、生態(tài)建設是必經(jīng)之路

RISC-V基金會和達摩院并不在意坐冷板凳,下笨功夫。

對于生態(tài)搭建、兼容方面的情況,阿里巴巴達摩院資深技術專家李春強表示,在通用算力生態(tài)方面,達摩院玄鐵已經(jīng)下了很多功夫,跟目前國內(nèi)幾家主流操作系統(tǒng)都有緊密的合作。另外,玄鐵也一直在拉動著國內(nèi)的機構和企業(yè)參與到軟件生態(tài)的搭建中,目前RISC-V的軟件生態(tài)同Linux系統(tǒng)以及開源應用已經(jīng)有非常好的適配度,成熟度也非常高,現(xiàn)在更多要解決的是后續(xù)閉源的商業(yè)應用

正所謂“以正合,以奇勝”。在進行生態(tài)搭建過程中,底層設施的扎實推進很重要,但也可以在過程中進行適度創(chuàng)新來提升競爭力。

張獻濤認為,如今,RISC-V在端側的軟件生態(tài)的發(fā)展甚至要快于Arm。在這個過程中,除了需要時間的力量外,云計算在其中也發(fā)揮了重要作用。比如,當一個應用軟件還無法在RISC-V端側使用時,可以利用阿里云無影云網(wǎng)端的架構,借助云端算力在端側無縫嵌入,從而實現(xiàn)對生態(tài)的補充。

對于張獻濤的觀點,中科院軟件所RISC-V行業(yè)生態(tài)負責人郭松柳也很認同,他指出,“云桌面和二進制的翻譯工具已經(jīng)很好的彌補了生態(tài)的一些問題。”當前RISC-V整個的軟件生態(tài)肯定沒有Arm和x86那么豐富,云桌面是個很好的補充。另外,通過Box64這樣的翻譯工具,可以將x86生態(tài)上的軟件在RISC-V的環(huán)境中跑起來,而且對性能的要求沒有那么高。比如,借助工具,微信和WPS等應用已經(jīng)可以在如意Book(基于 RISC-V 開源架構筆記本)正常運行。

值得一提的是,在RISC-V發(fā)展過程中,遇到了一個和x86、Arm完全不一樣的問題。

x86、Arm因為是閉源架構,背后分別由英特爾和Arm公司主導推進生態(tài)發(fā)展,但RISC-V由于是開源模式,在發(fā)展過程中缺乏天然強力的主導者,RISC-V雖在著力推動架構的商業(yè)化和標準化,但實際的商業(yè)化落地和生態(tài)建設更多依賴于芯片設計公司,這也導致在商業(yè)化競爭的過程中,生態(tài)埋藏了破碎化的風險,即未來雖然各芯片廠商開發(fā)出的 RISC-V 架構處理器都屬于 RISC-V 體系,但在實際應用搭配時卻不能夠適配同樣版本的軟件。

對此,郭松柳也分享了他的觀察與見解,“(各個芯片廠商)拓展指令和芯片的實現(xiàn)還是有很多的不同。在這種情況下,技術軟件應該去發(fā)揮更大的作用,向一個主線去收斂,未來讓應用軟件的開發(fā)者和系統(tǒng)的搭建者,能夠更加的方便,節(jié)省大家的軟件和系統(tǒng)研發(fā)的成本。”

達摩院首席科學家、知合計算CEO孟建熠則認為,統(tǒng)一生態(tài)的構建需要時間,也需要類似達摩院這樣的組織在其中牽頭引領發(fā)展。一方面,需要能夠把架構的標準建立起來,另一方面需要把基于標準的IP授權出去?!?strong>我覺得需要時間,而且我覺得這一天會到來的,就需要時間來做,因為這是產(chǎn)業(yè)上下游效率最高的一種保證?!?/p>

5、結語

“我們大力支持發(fā)展開源RISC-V,因為它不僅是一項技術創(chuàng)新,更是一場影響未來計算架構的全球化變革?!蹦吖饽显菏空J為。

盡管RISC-V還有這諸多不足,但能夠在十五年的時間里,從無名之輩成長為x86、Arm之后的又一巨頭,已經(jīng)足夠讓人驚喜。另外,如果全國范圍內(nèi)使用開源RISC-V芯片的消息是確鑿的,那無疑會極大加速該架構的發(fā)展進程。

至于RISC-V什么時候能夠真正威脅到x86、Arm,在這二者的核心市場中搶下足夠的份額?李春強認為,RISC-V的發(fā)展還缺乏一個標桿,比如能在服務器市場,做到芯片性能與x86、Arm相當,玄鐵C930正在往這個方向努力。

至于這個標桿何時能到?把答案交給時間。

相關推薦

登錄即可解鎖
  • 海量技術文章
  • 設計資源下載
  • 產(chǎn)業(yè)鏈客戶資源
  • 寫文章/發(fā)需求
立即登錄

公眾號:芯師爺;最及時且有深度的半導體媒體平臺。每日解讀半導體科技最新資訊、發(fā)展趨勢、技術前沿信息,分享產(chǎn)業(yè)研究報告,并打造中國最大的半導體社群與生態(tài)圈,歡迎加入半導體專業(yè)人士的圈子!