電子發燒友網報道（文/周凱揚）對于整個電子行業來說，一個新架構的出現往往需要突破很多障礙才能在市場上留存下來，但要想主導一方市場，面臨的挑戰就更加苛刻。RISC-V作為近年來才開始興起的架構，同樣需要打通硬件、軟件和生態等多層桎梏，才能在x86和ARM主導的市場下撕開一道口子。

比如軟件生態，蘋果在近日發布了搭載ARM處理器M1的筆記本產品，但早在蘋果之前，微軟已經推出了不少基于ARM處理器的筆記本了，也與高通共同打造了Windows on ARM。然而其軟件生態依然乏善可陳，原生ARM的桌面端軟件稀缺，x86軟件的兼容性也一般。

反觀蘋果在發布M1 Macbook后，轉瞬之間各大科技巨頭紛紛開展了適配工作，不少軟件也可以通過Rosetta 2轉譯兼容。谷歌和Adobe等廠商即刻推出了適配的軟件，哪怕是微軟自己也在第一時間推出了Office和VS Code的M1版本，這就是蘋果在MacOS軟件生態上積累的號召力。 那么RISC-V作為一個開源架構，究竟能否突破重圍，走上ARM的輝煌之路，動搖x86這等主流架構的地位呢？

消費應用的突破契機

在目前的RISC-V生態中，我們見得最多的無非是IoT項目，從不少預測來看，未來增長最快的也主要出現在工業和計算領域，但面對ARM和x86占山為王的消費端市場，RISC-V又有哪些突破點呢？ 在采訪了賽昉科技的首席技術官余紅斌，科技產品營銷副總監林宗民以及資深現場應用經理胡進后，他們對RISC-V在消費端的機遇發表了見解。

賽昉科技認為，消費應用領域反而能最大程度發揮RISC-V本身指令集架構精簡的特性，因此技術上不存在瓶頸，可以切合特定應用場景的需要。而且RISC-V預留的自定義指令空間，將使得用戶可以輕易擴展專屬指令，開發出高能效比的產品。

與此同時，AIoT的技術已經在消費電子領域得到了廣泛應用，而隨著RISC-V矢量標準的提出，未來將涌現更多音視頻處理、人工智能、深度學習等RISC-V消費電子應用案例。而相繼推出的RISC-V的安全解決方案，也將助力消費應用的SoC導入RISC-V。

高性能應用上的優勢與挑戰

而在高性能應用上，我們很少見到RISC-V的身影。但無論是ARM還是RISC-V，對這個市場其實都已經覬覦已久。那么RISC-V要想從x86虎口奪食，面臨著哪些挑戰，又具備哪些優勢呢？ 賽昉科技認為RISC-V具有后發優勢，因為這一架構在開發之初就試圖避免x86與ARM的缺陷，所以從技術角度上來看，相似的布局下，RISC-V的設計更加合理。

比如矢量擴展指令，RISC-V的RVV擴展指令就優于ARM的NEON和SVE設計。而RISC-V的硬件虛擬化標準，同樣規避了其他架構缺陷與不足，而矢量擴展指令和硬件虛擬化恰巧是服務器與數據中心的基礎。RISC-V的另一大優勢即開放開源，這對于追求自主化和可定制化的客戶來說具有很大的吸引力。

然而，這并非意味著RISC-V未來在高性能應用上的道路已經一帆風順，到目前為止，RISC-V還有相當多的擴展指令處于開發階段，相關的標準也需要持續的優化和迭代。因此對于部分特定應用來說，軟件和生態支持還沒有到位，這一進程的加速仍需花費一定的時間和耐心。

生態過于零散？

隨著RISC-V的生態在不斷壯大，不少廠商都推出了自己的RISC-V IP核，也有不少人開始擔心當前的生態是否過于零散，未來的設計和應用會不會都處于孤立的狀態？ 賽昉科技指出，盡管RISC-V生態尚處于蓬勃發展的初期階段，生態并非完全齊備，但生態零散的情況是不會出現的。

只要產品設計上仍遵循標準化的RISC-V規格進行應用開發，生態銜接上就不會出現問題。而且支持RISC-V的開源和商用開發工具都已經相對成熟，未來也會涌現更多新應用。而對于部分孤立的情況，賽昉科技認為Deep Embedded這類應用除了基礎工具鏈外，對生態的依賴性不強，而RISC-V針對不同領域和技術規格標準的推出和更新迭代，這就是一個循序漸進的積累過程，所以這種孤立現象只是短期存在的。

澎峰科技生態顧問王軍輝以ARM的生態發展之路作為范例，他提到ARM的生態發展其實也與開源緊密聯系。過去ARM同樣擁有碎片化的生態，三星也好，TI也好，其實都在各自維護自己的底層代碼。于是ARM與幾大科技巨頭成立了一個非營利性公司Linaro，致力于Linux開源系統技術服務，為各大廠商提供一個共享的平臺。

開源軟硬件生態的構建

那么對RISC-V這樣一個開源架構來說，面向與應用開發者的開源軟硬件生態又要如何發展呢？ 澎峰科技生態發展顧問王軍輝針對這一點提到了ARM體系的Linaro和96Boards的發展歷程，以及開發者社區較為流行的樹莓派，這些開源硬件對ARM的全球應用開發者生態建設和影響力發揮了巨大的作用。

RISC-V也亟需這樣一個開源生態，于是澎峰科技發起了RVBoards開源組織，并得到了CRVA和CRVIC聯盟的支持，旨在構建一個“RISC-V+AI”的開發者生態，提供一致的軟硬件開發環境。通過RVBoards來賦能開發者、科研院所和行業，促進相關的人才培養。RVBoards開源技術組織提出了RISC-V開源軟件生態建設的三大計劃。

RVOpenSourcePlan：主要是推動RISC-V SoC基礎軟件能力建設和開源生態建設，扎實做好軟件生態的基建工作，實現充分發揮RISC-V硬件算力和將浩如煙海的OpenSource遷移到RISC-V生態中來。 RVBoardsPlan：圍繞RVBoards板級開源硬件標準，構建芯片和硬件合作伙伴生態。

目的是讓開發者可以平滑地從ARM、X86轉移到RISC-V生態進行研發和創新。 RVFuturePlan：結合AI、5G、新能源技術的發展機遇，與行業領袖、開源組織、知名開發者論壇進行密切合作，共同推動RISC-V產業鏈的發展，實現中國創新，服務全世界開發者的愿景。

Perf-V開發板 / RVBoards 目前澎峰科技已經完成了平頭哥的無劍100在RVBoards開源FPGA硬件Perf-V0系列上成功部署，搭載基于RISC-V架構的玄鐵902處理器，并提供多種IP及驅動，方便用戶快速實現集成和驗證；支持玄鐵910等同規格的RISC-V IP的Perf-V1正在緊鑼密鼓地研發中。并即將在2021年Q1陸續發布多款面向IoT應用的Perf-A系列開源硬件，主要為物聯網端側智能打造典型RISCV32+AI的開源硬件平臺和典型應用。

RISC-V生態的推廣

既然談到了RISC-V生態，我們自然也逃不掉生態推廣這一話題。健全的生態推廣是任何一個架構不斷發展的動力所在。 賽昉科技已在今年正式加入了RISC-V國際協會并成為高級會員，因此在未來RISC-V的戰略規劃和行業標準與技術路線制定上，也會與其他成員同心僇力。此外，賽昉科技今年在生態推廣上同樣實現了三大成功。

今年年初，賽昉科技推出了“滿天芯”計劃，讓開發AIoT/MCU的客戶零門檻享受到已經通過硅驗證的RISC-V IP，也是賽昉自主產權的商用RISC-V處理器IP S2。賽昉科技透露，在短短半年時間內，已有20多家客戶享受到了這一福利。 賽昉科技還在今年秋季推出了全球首款高性能的RISC-V人工智能視覺處理平臺驚鴻7100，并于年末的中國集成電路設計業2020年會上發布了全球性能最高的RISC-V處理器內核天樞系列。

天樞系列處理器特性 / 賽昉科技 天樞系列處理器在臺積電的7nm工藝下實現了3.5GHz的高頻率，SPECint2006 數值為31.2 @ 3.5GHz，Dhrystone 達到5.6 DMIPS/MHz。這一處理器內核還支持最新的RVV 1.0擴展指令和硬件虛擬化，專門面向AI、5G、工業物聯網和大數據中心等高性能應用領域。

小結

開源可擴展的RISC-V已經吸引了不少科技巨頭的注意，也在不同的應用領域生根發芽。比如西部數據、希捷和Marvell等存儲廠商已經計劃在未來的存儲控制器上大量應用RISC-V。ARM能夠擁有今天的地位，也經歷了很長一段時間的積累。盡管x86和ARM是RISC-V的競爭對手，但這兩者在許多開源與商用技術上的沉淀也是可以為RISC-V所用的。若是能維持這樣的發展勢頭，RISC-V也勢必成為未來的主流架構之一。

責任編輯：xj

原文標題：突破ARM與x86重圍，RISC-V后發制人面臨的挑戰與機遇

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