RISC-V能否成為改變計算的好機會？一文了解

2021-08-20 09:09:34來源：雷鋒網

十年前，加州大學伯克利分校誕生了完全不同于 x86 和 ARM 的開源指令集 RISC-V。十年后，RISC-V 開始在物聯網領域找到自己的位置，一些觀點認為未來 RISC-V 將發展成同 x86 和 ARM 三足鼎立的指令集格局，不過，放眼當下，RISC-V 的商業化才剛剛起步，軟件和生態建設尚未完善，距離“稱霸一方”還要走多久?

近日，RISC-V international (RISC-V 國際協會)CEO Calista Redmond 接受了外媒 ZDNet 的采訪，表達了對 RISC-V 未來發展的態度與看法。雷鋒網對此作了不改變文章原意的編譯。

“半路殺出”的 RISC-V，改變計算的好機會

上世紀 80 年代是芯片競爭最為精彩激烈的時代，眾多不同計算機芯片架構的蓬勃發展，百花齊放。

以當時表現最為亮眼的幾款芯片架構為例，不僅包括英特爾的 x86 處理器，還包括 IBM 的 POWER 架構、NEC 和東芝等公司生產的基于 MIPS 的處理器、Digital Equipment Corp 的 Alpha 系列處理器、Sun 的 Sparc 處理器、摩托羅拉 PowerPC 系列以及惠普的 PA-RISC 系列。

不過，芯片行業歷來贏者通吃 —— 這些芯片架構在經歷了幾十年的競爭角逐之后，絕大多數都消失在歷史長河中，最終留下了兩個最主要的處理器陣營：x86 和 ARM。x86 自始至終歸英特爾所有，ARM 最初被賣給日本公司軟銀，如今正在被軟銀出售給英偉達。

但就在十年前，另一個重要架構誕生了。

David Patterson 和 Krste Asanovi? 等教授在加州大學伯克利分校的實驗室研發出了“芯片世界的 Linux”——RISC-V 指令集，這一指令集不屬于任何一家公司，所有芯片制造商都可以使用且自由修改。

“如同 Linux 是開放軟件的內核一樣，RISC-V 類似于開源硬件的內核，”Calista Redmond 說道。

經歷十年發展，RISC-V 逐漸走向商業化并被大型芯片企業注意到。

RISC-V 的早期支持者之一、知識產權初創公司 SiFive 正在與英特爾合作，并在英特爾的新代工項目中制造基于 RISC-V 的芯片。

此外，英偉達收購 ARM 交易的進行，也促使更多的芯片公司考慮 RISC-V。“這對 RISC-V 而言將是一件意義重大的事情，對其他芯片架構而言同樣意義重大，”賽靈思公司 CEO Victor Peng 在今年五月接受采訪時說道。

Calista Redmond 則認為，這是自 80 年代以來芯片架構多樣性消失之后，再次推動架構多樣性的好機會。“這是改變自上世紀 80 年代以來歷史所見的計算和硬件路線的最大機會，這讓我每天都感到非常興奮。”

“過去有很多處理器都在爭相成為計算的核心和靈魂，”Redmond 說。“然而，無論是早期個人電腦還是后來發展的手機，一切都采用專用架構，剛剛起步的開源架構在當時并不具備成功的所有要素。”

“這是計算機歷史上的一個重大變化和轉折，我們看到了大規模的投資。”

RISC-V 聯盟成員翻了一番，軟件是當下重點

Calista Redmond 憑借豐富的硬件經驗以及其與各方的深厚聯系，擔任了運營 RISC-V 聯盟的職務角色。

大約在三年前，Calista Redmond 加入了 RISC-V 聯盟;此前她在 IBM 工作了 13 年，負責管理 IBM Z 系列大型機業務的生態建設，同時擔任 OpenPOWER 基金會總裁 ——OpenPOWER 基金會旨在為 POWER 芯片建設生態系統。

此外，Redmond 還在 Open Mainframe Project 的董事會任職兩年多，該組織成立于 2015 年，旨在將 Linux 引入大型機。

這意味著，Redmond 在組建聯盟以及建設聯盟方面經驗豐富。

“我管理著一個高效的聯盟，一部分工作是管理會員，另一部分工作是讓我們的會員人數持續增長，”Redmond 說：“我們有大量的簽約會員，從學生到企業家，再到初創公司，再到跨國公司。”

RISC-V 聯盟會員數量在過去一年翻了一番，超過 2000 。“這就是我們持續運營社區的動力。”

RISC-V 國際協會 CTO Mark Himelstein 改變現有計算格局的熱情與 Redmond 一樣。“我們正處于一個轉折點，由于物聯網和 SoC 等集成設計的興起，今年將有數億個內核推出。”Himelstein 與 Redmond 在同一次采訪中告訴 ZDNet。

“即使某些公司將芯片都集成在一塊電路板上，他們也可能有十個用于特定目的的 RISC-V 芯片，”Himelstein 說。

Himelstein 還表示，能夠從不斷擴大的生態系統中獲取知識產權，使得 RISC-V 芯片的靈活性更高，而不僅僅是以一種無許可協議的發展推進。

涉及到所有 RISC-V 用戶通用功能集的擴展，Himelstein 則表示：不要復制，要創新。

“我們正在追蹤并致力于社區認為重要的事情，”Himelstein 說，“我們已經擴大了我們的軟件工作，目前有十五個軟件工作組”。

據 Himelstein 介紹，聯盟在軟件方面的工作包括對 RISC-V 指令集規范和對軟件的一系列擴展。“我們從基礎硬件元素、工具和設計資源擴展到軟件和生態系統的其他方面，包括跨行業的操作系統、特定應用程序和工作負載，這些都是成功的標志”。

此外，開源的興起正在幫助軟件生態系統的發展。

“我們已經擁有精通在多種架構上運行的操作系統，”她指出。“Canonical、Ubuntu 和 SusE 已經在多種架構上進行投資，RISC-V 架構明顯包括在內。”

RISC-V 進步難以衡量，預計生態建設快于 x86 和 ARM

Redmond 不僅視不斷增加的開發量為進步，還將日益復雜化的零件視為進步。“RISC-V 始于學術界，隨后迅速轉向嵌入式和其他小型、簡單、低功耗設計。”

“有趣的事情發生了，我們看到 RISC-V 在所有計算類型中激增，不只是局限于某一方，而且正在發展成為多核、最大的系統、最大的芯片、擴展型產品，從嵌入式到企業，包括即使是專有架構也難以超越的工作負載。”

“從烙鐵到超級計算機，無處不在，”Himelstein 補充道。

從烙鐵到超級計算機的發展還在向前推進，因為 Redmond 建立了一個保護和培養 RISC-V 指令集的聯盟，且聯盟本身沒有任何商業野心。

就英偉達即將收購 ARM 而言，Redmond 指出，英偉達是 RISC-V 的“長期支持者”，曾表達過其“繼續使用 RISC-V 的戰略意圖”。

“一個有趣的角度是，有時 RISC-V 是一種兼而有之的情況，”Redmond 說道。“在某些情況下，同一芯片上可以同時具有 RISC-V 和其他架構。”Himelstein 對此表示同意，并觀察到有很多人是“多教派”。

RISC-V 的一些進展很難被看到。因為無論既有事實證明 RISC-V 多么成功，也無法得知其全部使用范圍情況，這是因為 ARM 和其他商業技術提供商會讓它們的被許可企業簽署文件，但 RISC-V 的使用者不需要披露使用情況。

雖然 RISC-V 國際也要求供應商披露使用情況，但以供應商的意愿為準，并不強行要求披露。

當被問及衡量 RISC-V 的進步是否比較難以描述時，Redmond 回答說：“恰當地說，我們無法展示每一個協會成員的路線圖以及使用該指令集的芯片設計計劃”。

不過，她列舉了一些公開事實，例如歐洲處理器計劃試圖采用開源的計算方法，RISC-V 參與其中;在亞太地區，可以看到很多關于 RISC-V 的應用興起，從手機到汽車，日本的汽車供應鏈尤其如此。

巴基斯坦已經宣布 RISC-V 是他們的國家芯片架構，印度則有一個基于 RISC-V 的 Shakti 芯片項目。在北美，許多跨國公司正在將 RISC-V 作為其整體芯片戰略的一部分，其中包括英偉達和谷歌。

顯而易見的是，開源指令集可以讓谷歌和亞馬遜等云計算公司受益。阿里巴巴是唯一一家公開披露使用 RISC-V 的云公司。此外，RISC-V 的提出者之一 Patterson 教授曾在谷歌內部擔任顧問多年，負責開發用于機器學習的 TPU 處理器。

當被問及其他云公司是否正在開發 RISC-V 時，Redmond 表示暫時不方便透露。

在 Redmond 看來，RISC-V 能夠穩步發展是因為她正在幫助建立的聯盟能夠推動 RISC-V 生態系統的建設，且其速度能夠比 x86 或 ARM 快得多。

“早在 80 年代，就存在過激烈的處理器‘混戰’，那次洗牌是主要由英特爾和后來的 ARM 共同完成的，之后它們都花了幾十年的時間來建設自己的生態，”Redmond 說道。

“這也是 RISC-V 需要面臨的問題，但我可以向你保證，RISC-V 的生態建設以及兼容性、移植性問題的解決不需要花費幾十年的時間。

“這些都是我們可以預見的”，她說。

標簽： RISC-V 計算

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