由RISC-V和開源硬件的領導者SiFive公司主辦，燦芯半導體和《中國集成電路》雜志社聯合承辦的SiFive 2018上海技術研討會成功召開。會后，SiFive CEO Naveed Sherwani博士、首席架構師Krste Asanovic 博士（Krste同時是UC Berkeley教授和RISC-V基金會主席），運營副總裁Shafy Elthouky博士和產品副總裁Jack Kang接受了半導體行業觀察的專訪，深入分享了RISC-V發展趨勢、生態系統及SiFive的商業模式、市場前景。

開源架構的發展如火如荼，RISC-V更是炙手可熱，放眼全球，已然掀起一場市場化驅動、發燒友助推的產業變革：

全球第一大硬盤產商西部數據（Western Digital）將以每年10億到20億顆的預期來推動RISC-V,逐步完成全線產品遷移到RISC-V定制架構；

MicroSemi提供基于Risc-V+Linux+CNN加速器的AI解決方案；

印度政府則大力資助基于RISC-V的處理器項目，使RISC-V成為了印度的事實國家指令集；

RISC-V基金會的會員已經增加到150多個，大學、科研院所和企業大量使用或評估基于RISC-V的應用，參與度之高，覆蓋面之廣，盛況空前；

指令集架構的生態鏈正在成長和完善，工具鏈、RTOS/Linux操作系統的移植等工作都取得關鍵突破。

那么，RISC-V的魅力究竟何在？

無論模塊化指令集“能屈能伸”，還是甩掉向后兼容歷史包袱“無病一身輕”，再到40多條基本指令“大道至簡”，且使用BSD License開源協議徹底開放，RISC-V的種種優勢，宛如指令集紛繁萬象中的一股春風。

一．碎片化？在質疑中快速成長?

然而，正如Intel主宰數據中心領域，ARM在移動領域一騎絕塵，針對不同應用端的處理器架構和生態系統，RISC-V作為后起之秀，需要證明其應用和市場前景，先得回答幾個問題：

1.RISC-V開源架構是否會遇到碎片化引起的兼容性問題？

Asanovic博士指出，從RISC-V設計之初，就采用了基礎指令集與擴展指令集的方式，?求同存異，只標準化最通用場景，以兼顧“簡單高效”和“靈活多變”。

基礎指令集只包含40多條指令，但已經可以用于實現一個具備定點運算和特權模式等基本功能的處理器。擴展指令集則提供了一些常用的原子操作指令、浮點運算指令等，用戶也可以需要自身需求進行自定義。

在應用端趨于碎片化的物聯網時代，我們需要多樣化的定制處理器和芯片；而需求越差異化，指令集碎片所帶來的影響也越小。并且，RISC-V基金會制定了一系列規范來保證兼容性，據Asanovic博士透露，想要使用RISC-V商標的公司必須先通過兼容性測試，且當某項功能變得非常通用，提出的公司可以向基金會申請標準化，從而避免不必要的指令分叉和重復開發浪費。

2.RISC-V的設計水平或者說Silicon Performance到底如何？

指令集，是軟件和硬件的接口，在兼容性層面來說是重要的一環；但是從性能來講，越是復雜和高性能的處理器，指令集優劣所帶來的影響就越小。多年來的經驗和事實告訴我們，指令集架構本身和性能的關系并不大。

Esperanto公司創始人David Ditzel也曾經評估過RISC-V的性能，最后的評測的結果是，和ARM/MIPS/SPARC相比，毫不遜色，benchmark的結果差距在1%之內。

芯片是一個緊密耦合環環相扣的系統工程，指令集架構、RTL、物理實現、制造、封裝，只有這其中每一個環節都能得到重視和優化，才能保證最終產品的性能。所以當大家討論RISC-V的性能，更多是要看有沒有足夠多的公司投入，足夠強的設計團隊在這個生態中有所探索。

“對于小公司來說，RISC-V實施簡單，這樣就使得開啟許多不同的RISC-V內核成為可能，也帶來了市場上的多樣性。”Sherwani博士告訴半導體行業觀察，處理器設計工程團隊可以從多個供應商（甚至是開放源碼）中找到一個符合他們需求的版本，在此基礎上可以進行定制，整個設計流程也大大加速。

過去，指令集架構的生態系統的成長是個很復雜和漫長的過程，堪稱“十年磨一劍”。同時，還需要強有力的領跑者帶動市場，就像x86有了Windows，x86才真正建立起生態系統，然后是Linux； Arm有谷歌Android才能造就現在的成功。

對于RISC-V而言，并非一切都已構建完備，Asanovic博士補充道，但是RISC-V的發展速度之快超出想象。ARM在2004年推出首個Cortex核，經過14年的發展才形成了整個Cortex 核系列；RISC-V在2到3年的短短時間內，將達到Cortex 核的覆蓋度。

Sherwani博士同時也認為，?開源硬件和傳統硬件完全可以并肩共存，各自面向不同的應用場景。?ARM、x86、RISC-V仍然會長期共存，但高墻會被抹平。

二、芯片設計方法的變革?

當目標是10,000次流片，怎樣才能實現Mission Impossible？

Sherwani博士回顧他在芯片行業摸爬滾打數十年的經歷，他告訴半導體行業觀察，坦率而言，能夠精通很多復雜的工具的工程師，其實并不多。假設，我們想在中國進行10,000次流片，如果每次流片都需要30位資深工程師花費數月，實現這個目標的可能性就微乎其微。

為了突破這一資源瓶頸，SiFive為我們設想了這樣一種可能，設計一款芯片，但不必搭建服務器，不用安裝EDA工具，不需FPGA驗證，甚至不需要版圖和驗證團隊！如果那一天真的到來，對于目前的設計流程和工作方式都將是一種顛覆。

而SiFive就在引領這樣一場革命。

Kang指出，很多客戶是從應用端出發，由于最終想要做成一款終端產品，為此定制一款芯片。他們其實并不想專門成立一個設計團隊，并學習如何去使用各種復雜的CAD工具。他們更想要的其實是在GUI界面上，通過幾個簡單的按鍵操作，就能夠敏捷開發一款芯片，快速評估芯片的性能、面積和功耗。

SiFive SCS是運行在云端的軟件和服務，?跳出了單純計件賣IP的窠臼，提供基于“云”進行IP授權和芯片定制化的SaaS平臺。通過圖形化網頁交互界面，客戶可以在線選擇CPU核的配置，選擇合適的IP, 生成前端代碼，進行驗證，開展后端設計，tapeout, 產生文檔等等; 這一切，都在云端實現。 Elthouky博士介紹，通過“Design Share”策略，SiFive整合第三方IP供應商將IP數據“上云”，同時整合開源/商業EDA軟件上云，在云端完成芯片實現chisel到RTL的流程。

客戶可以按月、按季度付費使用這個SaaS平臺，可快速生成數個不同的IP。這種云模式，有望解決服務器、存儲、EDA軟件、IP的整合、知識產權的保護、軟件集成等多個問題，針對小公司和初創芯片公司而言，成本上有可能出現巨大的優勢。

通過云端的芯片定制流程進行快速驗證后，實際上還有很多需要解決的問題，包括IP集成、制造、封裝和測試等等。為了讓客戶能夠很快地拿到一些樣片，然后再導入量產，SiFive還特別提出了“設計工廠” (Design Factory)的理念，通過軟件概念上的Template（物理實現可能會非常不同），結合驗證、綜合、PR等自動化流程，快速實現設計。為了向客戶交付快速樣片，SiFive將制造、封裝、測試甚至物流等產業鏈必備環節服務也考慮在內，但就現狀來看，這部分需要投入的資源較多，預期需要引入更多的合作伙伴。

三．SiFive在中國?

在談及SiFive的市場戰略時，Sherwani博士強調，SiFive的目標并非與市面上的某一種或幾種核進行競爭，而在于針對客戶的需求，提供優質、靈活的處理器核，和相應的定制化服務。

那么，長遠來看，SiFive的核心盈利來源是什么？

Sherwani博士和Asanovic博士均認為，?SiFive的長期盈利點來自于終端芯片銷售。

我們看到，IP市場的體量，只占全球半導體銷售額中很小的一部分。SiFive選擇終端芯片銷售作為長期贏利點，也正是源于此考量。客戶看到的價格，并不區分單獨IP或者說單獨SaaS服務，而是整個芯片的價格。盡管芯片的起量需要一個緩慢的過程，但一旦達到投資回報甜蜜點，預期將帶來可觀的利潤。

SiFive同時宣布，SiFive將對全世界的大學以及世界上最貧窮的50個國家免費提供處理器核。作為一家商業機構，Sherwani博士指出，SiFive以盈利為目的，但在盈利之上有更高層次的追求。SiFive認為世界上的所有國家都有權擁有自主可控的CPU，RISC-V作為開源指令集是一個很好的選擇。而就中國市場而言，SiFive在這里看到了足夠大的市場，同時也希望能夠為中國今后十年、二十年所需要的處理器，搭建好基礎設施。

在我們的鄰國印度，RISC-V已經成為了印度的事實國家指令集。印度于2011年開始實施處理器戰略計劃，在全國范圍資助2-3個研制處理器的項目，研制多款基于RISC-V指令集的開源處理器核，累計獲超過上億美元的經費支持。

此前，中科院計算所包云崗教授曾多次呼吁政府重視和支持RISC-V研究。對此，Sherwani博士也對未來中國政府將在RISC-V領域加大投入，持非常樂觀的態度。

Sherwani博士同時還透露了計劃在中國建立一家合資公司的規劃。他提出，和SiFive在美國的融資組合類似，這家合資公司會從多方獲取資金來源，以確保以相對去中心化的方式來運作，也能夠讓不同的玩家一起加入，共同協作，一起成長。