RISC-V：始於免費，忠於開放

儘管免費是RISC-V吸引廣大研發者的原因之一，但開放才是RISC-V最核心最寶貴的特點。

文︱小諾

圖︱小諾

2019年3月19日，「RISC-V CON」上海站在國信紫金山大酒店成功舉辦。

作為RISC-V 基金會的創始成員，RISC-V開源工具鏈和Linux內核主要維護者的晶心科技，向與會者列出了一系列有力的數據：2018年度，採用晶心指令集架構的系統晶片出貨量超過10億顆，至今總累計出貨量超過35億顆。

這些晶心客戶的系統晶片被廣泛運用於語音識別、電玩遊戲、Wi-Fi、藍牙裝置、觸控螢幕控制器、傳感器融合(sensor fusion)、MCU、SSD控制器、USB 3.0儲存裝置、人工智慧及機器學習、GPS、無線充電等各種領域應用。

這也令眾多對RISC-V開源架構持觀望態度的公司更加躍躍欲試。

在現場，晶心科技總經理林志明和晶心科技技術長蘇泓萌接受了Techsugar以內多家媒體的採訪，進一步為大家解答了當下關於RISC-V的熱點問題。

晶心科技總經理林志明（右）和晶心科技技術長蘇泓萌（左）

RISC-V為非營利組織RISC-V基金會所制定的開源指令集架構(ISA)。

由於RISC-V具備精簡、模塊化及可擴充等優點，近期在各種重要應用領域迅速興起。

除了一般功能以外，RISC-V規格更預留了客制指令集的空間，以便於加入Domain-Specific Architecture/Acceleration (DSA)擴充，以支持如人工智慧/機器學習、AR/VR、ADAS及新世代存儲和連網等設計。

客制化指令能大幅強化應用性能，同時兼顧可編程性。

然而設計新指令需CPU專業知識及大量人力來修改既有的處理器硬體和相關軟體工具，並確認其功能無誤，因此加入客制化指令對許多SoC設計團隊來說並不容易。

晶心科技的產品會提供ACE設計環境，這可以大幅簡化加入客制化指令的步驟。

工程師只須建立一個ACE描述檔來定義輸入/輸出接口及以C語言描述的指令意涵，再加上一個相對應的精簡Verilog文件來描述其邏輯電路，即可利用Custom-OPtimized Instruction deveLOpment Tools™ (COPILOT) 工具於短短數分鐘內產生具擴充指令的CPU和相關軟體工具鏈。

這COPILOT設計環境是自動產生ACE指令的關鍵，能幫助SoC設計團隊省去許多底層RTL設計工作，例如運算碼選取、指令解碼、操作數參照、輸入操作數存取、數據相依性檢查及結果匯整。

而ACE相當易於使用，不需熟悉處理器管線設計也能快速上手，這讓工程師能專注於利用ACE強大的功能，而不是花費時間摸索CPU管線的運作方式。

林志明認為，決不能盲目鼓吹RISC-V的應用場景，要謹慎認識RISC-V當前的市場優勢和局限，抱有正確的期待：「雖然說RISC-V打破了X86和ARM架構壟斷，但是想要替代X86在個人電腦和ARM架構在手機或平板電腦的中央處理器地位幾乎是不可能的。

它們已經形成了完整的生態，如果有客戶想要做個人電腦、手機和平板的中心處理器，我依然推薦他使用X86和ARM架構，而不是RISC-V。

」

他進一步補充道，RISC-V有其開源、極簡、模塊化及可擴展的優勢，與一些新應用領域有很強的適配度，「我認為，RISC-V更大的優勢和機會在於周邊及嵌入式等領域，特別是在新應用領域，如人工智慧、物聯網、5G、自動駕駛等。

」林志明的看法也表露出了晶心科技對RISC-V的看好和市場信心：「不同架構將同步發展，但是RISC-V在後續推出的新產品中，占比會逐步提高。

」

但話又說回來，認識到「ARM、X86已經形成完整的生態」一點非常容易，卻不意味著RISC-V在此方面就要束手就擒。

儘管免費是RISC-V吸引廣大研發者的原因之一，但開放才是RISC-V最核心最寶貴的特點。

對此，林志明強調要正確理解RISC-V的開放：「對於RISC-V生態而言，想要其健康發展，那麼就不能只下載（download）不貢獻分享。

」

相比ARM，RISC-V還處於發展的初期階段，甚至仍然處於市場推廣期，其生態系統不夠豐富強大。

因為對IC設計公司來說，生態系的建構是發展關鍵，所以使用RISC-V架構的公司，不能只狹隘地著眼於眼下的一點「免費資源」。

在這種生態系統中，大家集思廣益的互動能促進RISC-V更好的發展，這是一種良性循環，每個參與其中的公司都將從中得益。

林志明認為，很多人對RISC-V的了解還停留在淺層次，只是「聽朋友們在說」的一個概念，而他希望更多人能真正地接觸RISC-V做出切實了解、共同打造RISC-V生態系統。

RISC-V在全球各地區的發展是有快有慢的，總體還處於市場推廣階段，林志明指出，在中國，像樂信、華為等企業的RISC-V發展的很不錯，且大公司有大公司的優勢，「他們自身有相對完備的技術和資源，可以支持自己研發」。

而當問及「晶心科技RISC-V晶片出貨量」這個尖銳的問題時，林志明也誠懇說道：「晶心客戶RISC-V晶片年出貨量如果與前一代V3晶片一樣以同樣進度達到10億顆的出貨級別，至少還需要5-6年，但在RISC-V 全球風潮下，樂觀地看，我認為有機會在3-4年達成年出貨量20億顆。

一方面，這與晶片開發周期相關，一款晶片從定義、設計、流片、驗證及量產，往往需要幾年時間。

另一方面，雖然很多企業都在用RISC-V，但是每家的進度和應用領域並不同。

」

中國RISC-V產業聯盟（CRVIC）理事長戴偉民博士曾表示，開放的RISC-V生態是中國半導體產業的一次機會。

確實，RISC-V行業內完善自主、可控創新且繁榮的處理器生態，可以促進中國乃至世界處理器內核IP產業的發展，尤其是RISC-V在物聯網的碎片化場景和人工智慧異構計算的應用。

晶心科技是RISC-V基金會創始會員，數個任務組的召集或共同召集人，也是RISC-V開源軟體GNU/LLVM工具鏈及Linux核心相關軟體的主要維護者之一，同時擔任中國RISC-V產業聯盟副理事長，非常積極共同推廣RISC-V架構及生態系。

自然，晶心科技對RISC-V有很強的市場信心，也將在後續的產品開發中以身作則。

林志明表示，「我們（晶心科技）在設計理念方面和RISC-V非常接近，用戶過渡成本非常低。

現階段我們也希望用自己的行動大力推廣及領導RISC-V生態發展，公司後續產品將全部採用RISC-V架構。

」

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