電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/吳子鵬）近日，國(guó)內(nèi)RISC-V行業(yè)迎來(lái)行業(yè)嘉年華，SiFive聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席架構(gòu)師Krste Asanovic來(lái)到中國(guó)，其是RISC-V架構(gòu)主要發(fā)明人之一。Krste Asanovic在自己的演講中提到了一個(gè)聽(tīng)起來(lái)頗為大膽的言論，他指出：“RISC-V沒(méi)有性能天花板和應(yīng)用限制，將擁有更好的處理器和生態(tài)系統(tǒng)，未來(lái)兩到三年有望超越傳統(tǒng)架構(gòu)。”

站在今天的視角來(lái)看，要實(shí)現(xiàn)對(duì)x86和ARM兩大主流架構(gòu)的超越，RISC-V需要實(shí)現(xiàn)巨大的跨越。不過(guò)，這也并非完全只是思想上的“大躍進(jìn)”，RISC-V在前沿創(chuàng)新方面也確實(shí)取得了一些驚人的成績(jī)。我們?cè)谶^(guò)往的報(bào)道中曾多次提到算能的RISC-V CPU算豐SG2042，這款芯片將RISC-V架構(gòu)帶入了高性能計(jì)算（HPC)領(lǐng)域。

RISC-V架構(gòu)對(duì)ARM架構(gòu)的沖擊

Krste Asanovic的言論看起來(lái)雖然很大膽、很冒進(jìn)，但要實(shí)現(xiàn)也不是毫無(wú)可能。那么，接下來(lái)我們用RISC-V過(guò)往的發(fā)展速度結(jié)合現(xiàn)狀來(lái)推論，Krste Asanovic的言論要實(shí)現(xiàn)的可能性有多大。

在RISC-V完成100億內(nèi)核出貨量時(shí)曾有數(shù)據(jù)指出，ARM架構(gòu)用了17年完成了這一里程碑，RISC-V只用了12年。從這個(gè)角度來(lái)看，RISC-V的發(fā)展速度大概是ARM架構(gòu)的1.5倍左右。不過(guò)，我們也不能小瞧了ARM架構(gòu)，這一架構(gòu)內(nèi)核在Arm公司2021財(cái)年里完成了年出貨292億顆。RISC-V內(nèi)核出貨量要從2021年底的100億顆到2025年的800億顆。分析機(jī)構(gòu)Semico Research預(yù)測(cè)認(rèn)為，這期間RISC-V內(nèi)核出貨量的年復(fù)合增長(zhǎng)率可能將達(dá)到114.9%。在2025年，RISC-V一年的內(nèi)核出貨量可能高達(dá)400億顆。

屆時(shí)，RISC-V在各個(gè)主要市場(chǎng)的市占率將會(huì)有一個(gè)顯著的提升。比如在物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，市占率將達(dá)到28%，在工業(yè)市場(chǎng)的市占率將達(dá)12%，在汽車(chē)市場(chǎng)的市占率將達(dá)10%。而在Arm公司2022財(cái)年第三財(cái)季的報(bào)告中，單季度出貨80億顆已經(jīng)是歷史新高，以此推算這一財(cái)年ARM內(nèi)核的出貨量最多在320億顆，同比增長(zhǎng)不足10%。

當(dāng)然，RISC-V要想實(shí)現(xiàn)這樣大跨度的增長(zhǎng)，完全可以說(shuō)是爆發(fā)，那么性能和生態(tài)確實(shí)都不能耽擱。從當(dāng)前的行業(yè)現(xiàn)狀來(lái)看，主流的商業(yè)RISC-V內(nèi)核公司推出的內(nèi)核性能基本都是對(duì)標(biāo)ARM Cortex-A76，其中包括商用RISC-V內(nèi)核昉·驚鴻8100芯片等，以及開(kāi)源RISC-V內(nèi)核第二代“香山”（南湖架構(gòu)）開(kāi)源高性能 RISC-V 核心。

從這個(gè)維度來(lái)看，RISC-V和ARM架構(gòu)之間的差距至少還有3-4年，因?yàn)锳RM Cortex-A76發(fā)布于2018年5月，而很多對(duì)標(biāo)的RISC-V內(nèi)核都是發(fā)布于2021-2022年。不過(guò)，SiFive的Performance P600系列內(nèi)核已經(jīng)對(duì)標(biāo)ARM Cortex-A78，時(shí)間差距已經(jīng)被縮小到了1-2年。同時(shí)，顯然RISC-V性能提速很快，預(yù)計(jì)今年底或者明年就會(huì)有對(duì)標(biāo)ARM Cortex-X1或者ARM Cortex-X2的內(nèi)核出現(xiàn)，而在這個(gè)領(lǐng)域，Arm公司最新發(fā)布的產(chǎn)品是ARM Cortex-X4。

因此，以現(xiàn)在RISC-V內(nèi)核性能提升的速度，2025年前后很可能在移動(dòng)智能和嵌入式智能市場(chǎng)給高端ARM架構(gòu)內(nèi)核造成一定的沖擊。

可能你會(huì)說(shuō)光有芯片還不夠，還需要配套。這個(gè)問(wèn)題筆者在上一篇文章已經(jīng)提到，目前幾乎所有的主流操作系統(tǒng)都已經(jīng)支持RISC-V，并且?guī)缀醵际侵骶€(xiàn)支持。就以Linux來(lái)說(shuō)，基本上發(fā)行版的Linux操作系統(tǒng)都是支持RISC-V的。就連更適配的開(kāi)源操作系統(tǒng)方面，也有谷歌這樣的科技巨頭參與其中，國(guó)內(nèi)則是中科院計(jì)算所在主攻。

確實(shí)，在幾年前當(dāng)RISC-V還在起步的時(shí)候，生態(tài)是最讓人詬病的地方，并且當(dāng)時(shí)看來(lái)這個(gè)問(wèn)題很難去解決。不過(guò)，現(xiàn)在隨著主流操作系統(tǒng)全部倒向RISC-V，再加上開(kāi)源操作系統(tǒng)在研，生態(tài)的問(wèn)題一下子便迎刃而解了。實(shí)際上，這個(gè)問(wèn)題的核心所在還是內(nèi)核性能，只要硬件夠強(qiáng)，軟件生態(tài)向RISC-V靠攏實(shí)際上只是時(shí)間的問(wèn)題。

RISC-V架構(gòu)對(duì)x86架構(gòu)的沖擊

當(dāng)然，主流架構(gòu)還有x86架構(gòu)，這一架構(gòu)主要面向的是嵌入式、電腦和服務(wù)器等。我們回過(guò)頭去看一下算能基于RISC-V 的64核服務(wù)器級(jí)CPU算豐SG2042。該芯片基于高性能RISC-V內(nèi)核，9-12流水線(xiàn)設(shè)計(jì)，支持亂序執(zhí)行，主頻高達(dá)2GHz，每個(gè)Cluster最多4個(gè)內(nèi)核，單SoC芯片擁有64核，64MB共享三級(jí)緩存，多達(dá)32條PCIe Gen 4.0通道的CPU連接。在高性能計(jì)算這個(gè)市場(chǎng)，除了算能的SG2042，基于RISC-V核心的AI芯片Celerity，嘉楠科技全球首款支持RISC-V Vector1.0標(biāo)準(zhǔn)的商用量產(chǎn)芯片K230等。

并且，我們有注意到，賽昉科技曾在2020年12月就推出過(guò)一款頻率可達(dá)3.5GHz@TSMC 7nm的內(nèi)核，也是面向數(shù)據(jù)中心、PC、移動(dòng)終端、高性能網(wǎng)絡(luò)通信、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域，相信基于這款內(nèi)核也會(huì)有更多RISC-V高性能計(jì)算芯片產(chǎn)品。

對(duì)于高性能計(jì)算的RISC-V芯片，生態(tài)也已經(jīng)逐步完善。比如，在PLCT的支持下，算能SG2042芯片目前已經(jīng)適配了Ubuntu、Arch Linux、openEuler、Deepin等多款操作系統(tǒng)，F(xiàn)irefox和 LibreOffice等常用辦公軟件也能成功運(yùn)行。

其實(shí)RISC-V對(duì)x86架構(gòu)的沖擊強(qiáng)不強(qiáng)，從英特爾的反應(yīng)就可以看出來(lái)，該公司已經(jīng)大力投資開(kāi)發(fā)各種基于RISC-V架構(gòu)的芯片。

結(jié)語(yǔ)

中國(guó)工程院院士倪光南曾表示，“今天，RISC-V是中國(guó)CPU領(lǐng)域最受歡迎的架構(gòu)。中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)和整個(gè)芯片生態(tài)將會(huì)越來(lái)越多地聚焦于RISC-V架構(gòu)，中國(guó)的巨大市場(chǎng)將成為支撐RISC-V的重要基地。”

在RISC-V出貨100億顆內(nèi)核的成績(jī)里，有50%由中國(guó)市場(chǎng)貢獻(xiàn)。在當(dāng)前的國(guó)際形勢(shì)下，再結(jié)合中國(guó)芯片成長(zhǎng)的歷史，確實(shí)中國(guó)對(duì)于RISC-V架構(gòu)的需求最為迫切，也更希望RISC-V架構(gòu)能夠覆蓋從傳統(tǒng)嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)到通用計(jì)算、高性能計(jì)算市場(chǎng)。

RISC-V國(guó)際基金會(huì)肯定也看到了中國(guó)市場(chǎng)的潛能和創(chuàng)新力量，因此在2020年3月將總部位于美國(guó)的芯片技術(shù)非營(yíng)利組織RISC-V基金會(huì)正式遷移至瑞士。RISC-V基金會(huì)首席執(zhí)行官Calista Redmond稱(chēng)：“基于持續(xù)保證對(duì)開(kāi)源技術(shù)和軟件的支持以及規(guī)避可能帶來(lái)的政治風(fēng)險(xiǎn)等諸多因素的綜合考量，決定選擇將基金會(huì)總部搬遷到瑞士。”

反過(guò)來(lái)，如果RISC-V在2025年前后成為全球主流架構(gòu)的排頭兵，那么中國(guó)市場(chǎng)無(wú)疑是受益最大的。