這是一場關于 RISC-V 的圓桌會議，討論了現今 RISC-V 發展狀況以及為什么發展得很好的問題。參與討論的有：

Codasip 半導體工程首席技術官 Zdenek Prikryl；

Rambus 安全技術研究員 Helena Handschuh ；

Aldec 市場營銷總監 Louie De Luna ；

Valtrix Systems 首席執行官 Shubhodeep Roy Choudhury ；

SmartDV 北美應用工程總監 Bipul Talukdar。

SE：您認為 RISC-V 在哪里越來越受歡迎，并且在過去一年中有所改變嗎？

Handschuh：我們可以從今年加入 RISC-V 基金會和 RISC-V International 的所有不同公司中看到，大多數擁有嵌入式系統并正在設計和制造芯片的公司都在嘗試使用 RISC-V 來設計他們的程序，他們試圖找出將 RISC-V 遷移到其所有產品中的方法。英偉達、恩智浦、Rambus 和高通都在研究這一方面，中國阿里巴巴和華為等公司也是如此。每個公司都在嘗試使用它，而我們的開發者也可能會期望使用這些設計。

Talukdar：是的，我認為 RISC-V 吸引眼球的地方是目前尚未開發的適合大型應用方面，這些需要專用加速器或類似加速功能的地方。RISC-V 平臺為我們提供了一種標準開放源代碼的平臺，然后用戶可以構建自己專門的應用程序，甚至擴展 ISA（開源指令集架構）。有了擴展 ISA，開發者能夠開發出適合 RISC-V 體系結構，在該體系結構中，芯片通用計算將在其標準的開源 RISC-V 內核上進行，而加速器將為其自定義應用程序完成工作。隨著我們的 RISC-V 的發展，這種開發方式將會增加許多。也有一些公司正在構建可滿足數據中心和服務器業務需求的 RISC-V 應用程序，但這還不是主要趨勢的一部分。

De Luna：我們還看到 RISC-V 可能進入關鍵任務系統的可能性，因為它是完全開放的，并且它們具有可用于檢查和測試的 RTL 源代碼。這樣一來，就可以更加透明地進行設計和修改了，并增強可控性。目前，集成開發商依賴非開源的管理工具，使開發成本增加，若他們使用開源和完整的 RTL 源代碼，他們不再需要較多的成本。

Roy Choudhury：東南亞和中國等地區肯定會因為多種原因而采用 RISC-V。廠商們希望掌握設計流程并自己做自己的內核。當從其他公司獲取 IP 時，總是存在后門風險。RISC-V 給您很多自由和獨立性。但是設計時與其他非開源公司一樣，必須遵守協議，不得進行任何更改。使用 RISC-V，已經可以使用非常好的基礎參考設計，因此可以自由地進行一些更改并將其發布為自己設計的自定義擴展。這使我們可以靈活地添加添加新功能，這是當前其他 ISA 體系結構無法實現的。所以可以肯定，有了 RSIC-V 這是一波新的開發浪潮，不僅僅是中國使用。全球范圍內也在漸采用 RISC-V 。

Prikryl：中國現在使用 RISC-V 真的很活躍。實際上，這是目前最活躍的領土。借助 RISC-V，我們在大學和公司中看到了他帶來了很多吸引力。幾乎每個公司都有布置 RISC-V 開發戰略。他們要么已經采用 RISC-V，要么計劃很快采用。從地理角度來看，大規模使用 RSIC-V 的是北美。可以看到初創公司在 AI 域中使用 RISC-V，因為 AI 需要進行某種自定義。RISC-V 的定位非常好。歐洲開發能力也很強大，尤其是在大學中。比較歷害的一點是，RSIC-V 在以色列和日本等地發展活動也非常多，盡管不如在中國或美國那樣活躍。

SE：由于強調單獨的供應鏈以及降低設計成本的潛力，中國為 RISC-V 開辟了一些有趣的選擇。這如何影響市場？

De Luna：中美貿易戰的升級無疑引發了人們對 RISC-V 在中國的更多興趣。一年前，華為在 COVID-19 爆發之前宣布，他們正在考慮將 RISC-V 作為備用設備，以防 Arm 的內核無法使用。華為已經是 RISC-V 的高級會員，因此 RSIC-V 在中國區確實有很大的吸引力。去年，阿里巴巴發布了 RISC-V 內核，他們聲稱它是目前市場上最快的一個 RSIC-V 處理器。它是 12nm 工藝的 64 位，2.5GHz。在中國已經有幾個開發 RISC-V 大型小組。

Handschuh：有了 RSIC-V 被封鎖在特定區域上的硬件感覺更少。無需向上級市場征求任何想要做的變體許可。RSIC-V 實際上并不需要大型架構許可。因此，如果這對世界特定市場有用，則可以為企業提供更多的操作性和發明自己的擴展程序自由。從成本角度來看，這很有趣，人們不用改變太多的內容，就可以將程序遷移到 RSIC-V。開以者首先想看看它是否對產品有用，到目前為止，我們已經看到了一些有趣的結果。許多公司都有許多好的轉換計劃。

Roy Choudhury：為了使 RISC-V 更具競爭力，我們需要更多的人來進行工作并將想法付諸實踐。如果有很多人做出貢獻，它將有良好的發展勢頭，并且能夠很好地擴展使用范圍。因此，我認為這是積極的。當然，只要我們的員工做出貢獻，他們也會為開源社區做出一些貢獻。從長遠來看，這將使 RISC-V 受益。

Prikryl：由于 RISC-V 的開放式 ISA 和不受限制的微體系結構實現，會看到許多在中國從頭開始設計或正在設計 RISC-V 處理器的初創企業，大公司和開源公司。他們也為開源社區做出了貢獻。蜂鳥項目是一個流行的開源項目的很好的例子。RISC-V 提供了開發新處理器的機會，并且表明了中國對處理器設計的總體興趣與日俱增。

Prikryl：我參加了在中國舉行的一些交流會議，他們對 RISC-V 的熱情以及對能夠在自己的設施中自行建造事物的熱情充滿了希望。中國公司現在已經擅長于硬件制造方面的工作，但是擁有自己 IP 并能夠自行設計，這才是真正的發展驅動器。在政治方面，來自高層的壓力，他們正在向新技術投資，以便他們可以擁有更多這種 IP。RISC-V 為他們提供了巨大的優勢，因為有了可擴展的 ISA，可以構建專用的處理器和 SoC 應用程序。在他們的幫助下，他們可以從開源社區以及正在圍繞開源進行開發并在其之上提供設計服務的公司獲得支持，這對中國公司的吸引力很大。

SE：RSIC-V 另一個巨大的市場是涉及 AI 和邊緣計算技術，這兩個都是新興市場，并且仍在不斷發展。RISC-V 是否可以也在這些技術上發揮作用？主要在哪些地方？

Prikryl：RSIC-V 確實可以幫助 AI 和邊緣計算技術，不僅僅針對初創企業。像阿里巴巴和西部數據這樣的大公司，他們會有一個專門的發展策略，應用程序開發領域中，支持 RSIC-V 的應用非常廣泛。RISC-V ISA 可以用于從小型微控制器到運行 Linux 的數據中心處理器的所有領域。雖然它現在還沒有完全使用它，未來幾年中在我們的開發程序中，我們看到了 AI 的普及，因為 AI 是一個不斷發展的目標，我們可以很快就能夠使用它。

De Luna：在 AI 和邊緣計算技術之間的交匯方面，RISC-V 有很多發展的希望。在物聯網每個節點上，可用內存和功率非常有限。即使是最簡單的 AI 算法也需要內存和消耗能量。我們平常使用的一種解決方案是近似計算，并且在數據路徑中使用了一些專門的近似算術塊來減少功耗和等待時間。該模塊使用 RISC-V 自定義指令（例如近似加，減和乘）來計算代碼的特定部分，完成特定功能。

Roy Choudhury：關于 RISC-V，我們已經在 AI 領域看到了很多吸引力的例子，但這不僅限于 AI。在其他領域 RSIC-V 也有很好的應用，例如微控制器領域。與其他客戶一起交流時，我們也看到了許多其他用例，當有更多 RSIC-V 技術可用的體系結構功能時，人們也會開始看到由此開發的通用計算機了。

Handschuh：這里的 RISC-V 與其它的沒什么不同。使用 RSIC-V 可以讓您針對任何類型的處理器執行任何的功能。這是因為可以擴展 ISA，因此使用 RSIC-V 可以匹配您的需求。可以在 RISC-V 上制作值得您信任的產品，并在邊緣計算設備上使用它來保護設備，并幫助您保護數據進行安全傳輸等。這給用戶帶來了更多的自由度，使其可以在新需求不斷出現的領域中開展新業務，我們可以輕松地圍繞產品來進行創新。

Talukdar：不僅是中國和人工智能。在印度，印度技術學院正在進行一個本地處理器開發項目。印度一直在推動在本地企業進行此類工作，但實際上并沒有大規模進行。RISC-V 開啟了印度處理器發展新機遇。在未來我們看到印度推出基于 RISC-V 全新從零開始的自產 SoC 不會奇怪。

RISC-V：缺少什么，誰在競爭

SE：RISC-V 的主要競爭對手是誰？是 Arm 還是 ARC 或 MIPS，還是其他 RISC-V 供應商？

Roy Choudhury：Arm 絕對是競爭對手之一。RISC-V 已經在微控制器領域引起了廣泛的關注，甚至 Arm 也在努力讓其他公司熱衷于采用自己設計的標準產品。尤其是在 IoT 嵌入式領域，Arm 和 ARC 無疑是它的競爭對手。

De Luna：我們是驗證工具供應商，對我我們來說要競爭是人人都在使用的驗證工具。目前，我們要競爭的是使用 RISC-V 的開源驗證工具。開源驗證工具現在可以做一般實驗使用，因為與商用工具相比，這些工具還有很長的路要走，要大量時間去驗證他的可用性。

Prikryl：我們在 RISC-V 的架構圈內進行多方合作，以與其他架構（例如 Arm，ARC 和其他架構）競爭。在研討會或其他與 RISC-V 相關的活動中討論 RISC-V 規范。規范出來后會進一步推動 RISC-V 架構發展。我們嘗試創建從小型 MCU 到 HPC 和數據中心的最佳擴展性最佳架構，因此，如果您出于任何目的需要 CPU，RISC-V 是您最正確的選擇。我們正在努力使事情變得更好。但是，在客戶方面，我們肯定會相互競爭以贏得交易。因此，您可以將其它架構視為競爭例子。

Talukdar：現在談論競爭還為時過早。它是關于規范的解釋，因為它是新發展的，并且根據您要達到的目的來解釋設計意圖。一旦對這些事情有了很好的規范，那么每個人都會去開發自己的版本。那就是競爭的開始。我們今天的主要問題是要告訴客戶“這個產品是使用了經過驗證的驗證 IP”。

SE：RISC-V 是否正在進入汽車和軍用 / 航空等市場？會有安全之類的問題嗎？

Prikryl：我們在汽車市場上有多家客戶，我們正在與客戶一起致力于符合汽車安全標準（ISO 26262）的 RISC-V 解決方案。這些應用的設計周期非常長，但我們肯定會在未來的汽車和軍事 / 航空航天市場中看到 RISC-V 解決方案。

De Luna：我在航空電子學中看到了一些很棒的示例。例如，如果要遵守 DO-254，則需要完整的 RTL 源代碼。但是，對于 RISC-V 而言，完全符合 DO-254 規范還很遙遠。現在，開源內核中缺少的一件事是功能需求規范。開源社區非常擅長開發代碼，但是他們通常會在之后開發需求文檔。這是一種需要改變的心態。因此，從需求文檔開始并定義所有功能，而不必太擔心實現問題，設計人員可以創建實現和源代碼，而驗證工程師可以創建測試用例和測試代碼。

Handchuh：基礎定義了指令集的體系結構。從安全的角度來看，最重要的層實際上是微體系結構和實現中的一兩個層次。這才是真正問題的源頭。因此，在 ISO 級別，必須確保這是所有公開定義和討論的第一步，并且我們可以為新的安全功能添加鏈接，等等。但是，這并不會完全消除對建立安全的實現以及由獨立組織進行認證和驗證的需求，其中一部分是確保以某種形式維護供應鏈的安全性，但這些問題并沒有完全消除，因為它們比 RISC-V International 和 RISC-V Foundation 建立的實際規范低了幾級。

Talukdar：RISC-V 肯定會進入汽車世界，這部分與 AI 應用有關。RISC-V 最重要的一件事是它的適應性非常強。您可以使用任何算法并加以改進，使其成為非常定制的解決方案。

SE：使用 RISC-V 時遇到什么問題？

Roy Choudhury：我們看到的最大問題是這是一個新的體系結構，有一些難題需要解決。我們從驗證的角度來看它，因為有太多的設計方案，人們還不能說他們像完全合規那樣設計。不僅僅是 ISA 的合規性，同時它的設計正確運行也要進行驗證，每個設計都有不同的微體系結構實現，因此我們確實需要圍繞 RISC-V 建立一個非常好的驗證生態系統，以確保客戶可以采用或設計，并且質量和可靠性至關重要。因此，我們需要確保使用了 RSIC-V 的產品進行更多的驗證。

Prikryl：幾年前，我們被問到 RISC-V 的成熟度，社區的規模以及類似的話題。目前，RISC-V 的整個生態系統已經建立，我們不再遇到這些問題。但我們由于缺少某些 ISA 擴展而遇到了問題，例如，DSP 處理指令或規范缺失部分。但是，由于我們使用了自動化設計流程工具 Codasip Studio 的仿真驗證，對我們而言這些缺失部分并不是重大問題，添加缺失的指令或微體系結構功能可以在 Codasip Studio 中輕松完成。其他類型的問題是 RISC-V 規范有時不夠精確，為解釋功能而留下了太多的自由度，這可能會導致非常多的碎片化的代碼，這是一件壞事。我們必須對此小心。

Talukdar：從我們的角度來看，RISC-V 有一個 ISA，可以從中制作自己的衍生品，這給驗證帶來了挑戰。開發者可以設計指令集的特定部分，這是構建硬件的方式。這對指令集的要求是其必須可伸縮，以便開發人員可以在更高的抽象級別上進行編寫。同時這也是開發硬件和生成衍生產品所必需的。那種方法使用不同的語言，并且使用這些語言的專家可以產生不同的設計。但是，您如何驗證它們？您需要不同的驗證組件來驗證設計，但是有很多不同的 ISA。驗證時您需要指令集模擬器，如果您有自定義 ISA，則需要自定義模擬器。如果沒有標準化，這可能是一個大問題。開源驗證技術的捐贈很少。在使用這些核心代碼并將這些核心代碼引入開發流程之前，您需要所有這些組件來驗證所構建的內容。在構建那些驗證組件時必須有人進行開頭驗證，使得開發驗證變得繁多。

De Luna：沿著開源硬件思路，我們看到了在廠商業務方面的大問題。開源業務模型使公司很難進行投資。我們看到開源正成為一個巨大的流行性運動，并且我們已經看到了在軟件領域發生的改變。但是對于 EDA，尤其是硬件驗證工具，我們仍在評估我們將如何處理它。您需要確保無論您進行任何投資，都將產生應有的投資回報。

Handchuh：從安全角度來看，安全性始終是系統最關注的問題。您必須考慮您的設備或芯片的方式，甚至降低 IP 是否適合系統的其余部分。在使用前必須問自己更多的問題，在嘗試進入的新領域最大威脅是什么？要回答這個問題，我們會將重新改變很多事情。但是幸運的是，可以擁有一些基本的構建基礎，它們在解決安全方面總是相同的。那些可以使用相同類型的架構來構建，這是性能和吞吐量的問題，但是這是否行得通呢？雖然基本原理始終是相同的，使用過程中需要一些密碼，您需要加密算法實現輸入，如果硬件性能或帶寬成為問題，則需要加速，若需要具有“可信執行”環境要求，在使用中要等待安全啟動系統，然后確保您的應用程序在安全的環境中運行。那么，如何構建這些東西？成為我們要解決的問題。

SE：設計流程中仍然缺少什么？所有工具都可以與 RISC-V 一起使用嗎？

De Luna：設計流程中主要是缺少 UVM 支持。UVM 已成為被廣泛采用的 SoC 驗證方法，但是開源工具不提供任何 UVM 支持。UVM 只提供受限的隨機驗證，例如產品功能覆蓋范圍和可重復使用性方面。我們得到的支持取決于開源社區人員專業知識。我認為沒有任何 EDA 供應商會為此提供大量技術，因為這不容易做到。

Prikryl：讓我們從不同的角度來看這個問題。作為一名程序員，我擁有設計中所需的一切。我可以使用開源 SDK，例如 GCC（GNU 編譯器集合）或 LLVM，模擬器和調試器也可用，整個 IDE 也是如此。來自多個供應商的商業軟件工具也在這里面，從硬件實現和驗證的角度來看，我通常需要使用商業 EDA 工具，因為還沒有開源工具（例如用于綜合和驗證的工具）。

Roy Choudhury：設計流程我沒有發現任何重大不足。調試和軟件生態系統需要做一些工作，但是目前發展很快，我們不是很擔心。

Talukdar：我們認為需要對 RISC-V 設計進行更多的集成測試和仿真。由于成本原因，有許多公司將使用 RISC-V，并且大多數公司負擔不起商用仿真器。因此，他們的目標是在 FPGA 中工作，但是就 RISC-V 設計的 FPGA 驗證而言，我們有多少支持？

Handschuh：RSIC-V 基金會正在制定更廣泛的合規計劃。但目前還沒有完成，還有很多工作要做，人們正在著手于進行這方面工作。希望在未來，我們可以達到合規的工具狀態，并且有人可以承擔起這樣的任務：“好的，讓我們將所有這些內容傳遞給這個測試套件，并確保它確實符合規范，甚至以某種行之有效的方式也符合規范。” 這將有助于推動整個生態系統的發展，因為那時我們都知道所有的開發是合規的，可互操作的，并且使用的接口正確。

RISC-V：還會有其他開源內核嗎？

SE：是否有其他開源 ISA 的空間？

De Luna：不會，實際上，目前發展趨勢是在任何給定的 SoC 中實現單個 ISA，而不是多個 ISA。現在的硬件上平均每個給定 SoC 中有五個 ISA。業界希望每個 SoC 上 ISA 僅僅是一種，因為它簡化了硬件 - 軟件接口以及硬件和軟件組之間的業務。單個 ISA 可以簡化不同團隊之間的許多問題。多個 ISA 也意味著會有多個 IC 組，現在 RISC-V 基金會在管理和推廣 RISC-V 方面做得很好。他們的目標很明確。

Prikryl：我認為不需要其他開源 ISA。RISC-V 不是首次嘗試使用開放式 ISA，但實際上是首次成功。原因之一是背后有龐大的社區。這不僅與學術界或業余愛好者有關。商業公司也在推動它，這確實很重要。過去從未發生過。因此，現在引入更多的 ISA 是不明智的。與其啟動一個新的 ISA，不如考慮如何進一步改進當前的 ISA，如何添加新的擴展等等，以使其在所有細分市場中都具有競爭力。

Roy Choudhury：在大型芯片公司內部，已經有不同的 ISA，但是它們正在迅速轉向 RISC-V。它已經很飽和了，因此，如果有人要添加新的 ISA，最好加入 RISC-V，重新布署下。

Talukdar：不會有多個 ISA 的原因之一是解釋規范的挑戰。說明白點就是 ISA 的設計意圖，有多個 ISA 那么生產最終目標是什么？這與標準的 ISA 流程不同，一旦人們對這些事情有了充分的了解，每個人都可以自行開發。您需要告訴客戶這是經過驗證的 IP，并且需要提供有關基準信息并證明它已在許多產品中使用。

SE：開源設計工具怎么樣？它們足夠使用了嗎？

Prikryl：通常，擁有開源工具是一件好事。它允許任何人（例如，大學或業余愛好者）開始進行設計。但是擁有開源工具并不意味著公司通常不會使用商業工具。擁有開源工具是一件很棒的事情，并且有很多使用它們的機會。但這并不意味著它們會推出商業工具。在芯片設計中，需要高可靠性，有快速的支持，能錯誤修復等。這些通常需要帶有商業許可工具。社區需要做一些關于綜合的開源工具的功課以便商業使用。

Roy Choudhury：開源工具肯定有很多空間。但是人們確實需要很多三方支持，而今天的開源并不具備這種三方支持。您需要人們在商業上提供支持。我們已經擁有許多 RISC-V 公司正在使用的開源工具。但是，要使它們變得更加普及，就需要得到很好的支持。

Handchuh：RISC-V 試圖做的是建立一個框架，并讓人們第一步參與其中并建立生態系統。但是，每個人都有足夠的開發空間。供應商有足夠的空間提出人們用于驗證的定制版本的工具。并不是突然之間一切都變成了開源，一切都變得免費了，全世界都在免費參與其中。作為一家公司，您必須要賺錢，而且供應商有足夠的空間參與并提出新的解決方案，以解決更多可定制的體系結構。從我們的角度來看，我們很早就選擇了 RISC-V 來實現我們的“信任”產品，RSIC –V 幾乎是完美的。我們只需要多一些說明，便對其進行了添加，以使其適應于我們所擁有的特定安全用例。

De Luna：現在行業專注于開放源 IP，這實際上是從 RSIC-V 開始的。至于驗證工具，我們必須得驗證一段時間后會發生什么才能確定。我們真正的重點是開放源 IP。

Talukdar：Bluespec 有些公司選擇了開放源代碼的內核，并為客戶生產了這些內核產品，并且他們已經成功地做到了。為此有一個使用路線圖，但是直到試圖通過開源市場貨幣化的公司也遵循該路線圖，目前尚不清楚它是否會成功。但是肯定是有機會，Red Hat 在 Linux 領域證明了這一機會。

SE：您如何看待與現在相比，五年內這個市場的前景？

Prikryl：長話短說，我們將在越來越多的設計和產品中看到 RISC-V。換句話說，RISC-V 的使用將繼續增長。現在，我們開始在新的領域中看到 RISC-V，例如 HPC，服務器甚至汽車，這意味著 RSIC-V 有更先進，更強大的設計能力。它不再只是嵌入式領域，而且在距離我們并不遙遠的一天，我們將看到第一款基于 RISC-V 的手機。我并不是說其他處理器架構會消失，但是 RISC-V 肯定會從它們那里奪取重要的市場份額。

Handschuh：從現在開始的幾年后，我們將看到更多的 RSIC-V 發 展結果，即著眼于不同的類型市場。如果 RSIC-V 針對特定區域進行優化意味著什么？我們將有更多適合這些特定市場的規范，并且將有更多規范計劃，因此，如果我們把它作為一個整體去思考，我們將能夠對其進行完整認證。但是對于想要涉足某些領域的特定供應商來說，將會有更多的穩定性和更合適的解決方案要求。

Roy Choudhury：將會有更多的公司使用相同的流程，而且我敢肯定，我們還將看到功能非常強大的，具有 Linux 功能的 RISC-V CPU，我對此非常肯定。即使我們不了解廠商上正在進行的所有工作，但我們預計在未來的幾個月和幾年中還會有更多的 RISC-V 產品被設計和發布出來。

De Luna：在 RISC-V 從 Arm 和 x86 手中奪取市場份額之前，我們仍然需要達到許多里程碑。但是將來，在達到其中的一些里程碑之后，我們將為 SoC 提供一個 ISA，并且希望它將基于 RISC-V。當然，它將簡化 SoC 開發的許多流程。

Talukdar：RSIC-V 將定義工具集要求。在這方面有很多工作和研究正在進行。COVID-19 稍微放慢了速度，但是勢頭仍然很大。因此，在五年內，RISC-V 在工具集，與 FPGA 和仿真器的硬件兼容性方面，將可能等同于 Arm 基礎架構。我們今天看到的所有這些問題都將得到解決，并且就 ARM 圍繞核心的 SoC 開發而言，這些問題將等同于當今的 Arm。一旦發生這種情況，沒有人會回頭。

作者：ED Sperling

編譯：與非網

審核編輯 黃昊宇