十年前，一個想法誕生于加利福尼亞大學(xué)伯克 利分校的一個實驗室中，他們創(chuàng)造了一種通用的計算機芯片語言，按照他們的設(shè)想，這套指令將被能所有芯片制造商所使用，而不屬于任何公司。

它本意不是想成為一種令人印象深刻的新技術(shù)，它只是希望可以使整個行業(yè)處于同一頁面上，以簡化芯片制造以推動發(fā)展。

但是，在邁向全球芯片標(biāo)準(zhǔn)的過程中發(fā)生了一件有趣的事情：正如伯克利所做的努力一樣，RISC-V已經(jīng)開始在芯片設(shè)計方面產(chǎn)生一些技術(shù)突破。

僅舉一個例子，最近使用RISC-V的微處理器設(shè)計的時鐘速度已經(jīng)達到5 GHz，遠高于最新的運行于3.2 GHz頻率的英特爾頂級至強服務(wù)器芯片E7。然而，新型RISC-V芯片在1.1伏特時僅消耗1瓦功率，還不到英特爾至強所消耗功率的百分之一。

RISC-V的速度和功率效率也超過了Exynos 4的規(guī)格，Exynos 4是三星電子為其智能手機生產(chǎn)的頂級產(chǎn)品，它基于英特爾主要競爭對手ARM Holdings Plc提供的計算核心。

加州大學(xué)伯克利分校的教授David Patterson在接受ZDNet采訪時說：“這真是太令人驚訝了。因為我認(rèn)為IBM大型機具有5GHZ頻率的產(chǎn)品應(yīng)該需要液冷，且耗電100瓦”。

令Patterson感到驚訝的是，技術(shù)創(chuàng)新正在興起。他說，“創(chuàng)新的潛力永遠存在”，但是當(dāng)他和伯克利大學(xué)的同伴KrsteAsanovi?于2011年首次為RISC-V撰寫宣言時，這并不是他們主要的期望。

他說：“我認(rèn)為將會發(fā)生的一件事是，因為它是開放的，我們將看到所有這些競爭。”

Patterson說：“也許是由于所有競爭，我們開始在設(shè)計領(lǐng)域看到一些真正有趣的觀點。”

這個新型的5 GHz處理器原型并不是由初創(chuàng)公司的創(chuàng)建。它是由硅谷知識產(chǎn)權(quán)設(shè)計公司Micro Magic Inc.制造的，該公司已經(jīng)與所有大型硅谷公司進行了25年的合作。少量但經(jīng)驗豐富的芯片設(shè)計人員完成這項任務(wù)的能力表明，設(shè)計復(fù)興可能即將到來。

嵌入式基準(zhǔn)微處理器聯(lián)盟（Embedded Benchmark Microprocessor Consortium）記錄，該芯片不僅在功耗更低的情況下速度更快，而且在原始CPU性能的基準(zhǔn)得分（稱為CoreMark）上的得分也高于英特爾和三星。RISC-V芯片的得分為13，000，是基于ARM的Exynos的每核性能得分的兩倍以上。盡管Intel Xeon的每個內(nèi)核名義上要高一些，為26，009，但Xeon部件需要更多的120個執(zhí)行線程才能達到該性能。

長期擔(dān)任芯片行業(yè)高管的Andy Huang博士擔(dān)任Micro Magic的業(yè)務(wù)聯(lián)絡(luò)人。他在接受電話采訪時向ZDNet解釋說，突破在于CPU和內(nèi)存交互的方式。Micro Magic的兩位創(chuàng)始人Mark Santoro和Lee Tavrow在90年代初獲得了SRAM計算機內(nèi)存芯片的專利，這是有史以來最快的這種內(nèi)存。

RISC-V原型消除了快速內(nèi)存和慢速芯片可能存在的瓶頸。

“如果內(nèi)存運行速度為5 GHz，邏輯運行速度為1 GHz，瓶頸在哪里呢？” 黃笑了笑，但沒有透露細節(jié)。

Huang說，關(guān)鍵在于，由于RISC-V是開放的，與英特爾芯片的復(fù)雜指令集架構(gòu)甚至ARM芯片中的RISC版本不同，RISCV可以通過芯片設(shè)計來解決這一瓶頸。如果芯片的指令被鎖定，則不可能。

他使用的類比是Android與iOS。

“我問兒子為什么比蘋果更喜歡三星（智能手機），他說這是因為如果他想要改變某些東西，他可以要求他的一位編程朋友為他做，因為Android是開放的，與iOS不同，”黃說。

Huang說：“這就是為什么我們將所有成功歸功于Patterson博士的原因。” “到目前為止，他創(chuàng)建了最高效，最優(yōu)雅的RISC體系結(jié)構(gòu)。”

黃說：“我們應(yīng)該叫他SaintPatterson 。 ”

修補指令集的能力僅僅是Micro Magic展示的一部分。有經(jīng)濟因素在起作用。Huang博士強調(diào)，與CISC或ARM的指令集各有1000多個指令不同，RISC-V的指令集少于一百個。

由于RISC-V指令集的簡單性，Micro Magic能夠使用標(biāo)準(zhǔn)硅晶圓生產(chǎn)芯片，而無需進行特殊調(diào)整。這樣就可以使用所謂的shuttle run，在制造過程中，芯片與其他人的芯片在同一晶圓上分組在一起。這樣可以便宜得多，因為晶圓的成本在許多方面分擔(dān)。

Patterson指出：“人們談?wù)撘ㄙM1億美元來定制ASIC。” “好吧，他們沒有花一億美元來做到這一點，”Patterson在評價 Micro Magic 時說。

盡管沒有得到帕特森和黃的強調(diào)，但還有第二個因素在起作用。如果您沒有支付ARM許可證的開銷，那么使用shuttle run 就容易得多，然后必須將其分?jǐn)偟皆S多部分。

從某種意義上說，從某種意義上講，RISC-V可以促進從啤酒廠到奶酪再到服裝等許多現(xiàn)代產(chǎn)品線中所見的微批量生產(chǎn)方法。

考慮到全球最大的芯片制造商之一的英偉達（Nvidia）正在以400億美元的價格收購ARM，因此經(jīng)濟學(xué)上的問題頗具爭議。此次出售將使Nvidia能夠從ARM的知識產(chǎn)權(quán)中獲得專利使用費，并為世界上使用最廣泛的芯片指令制定了發(fā)展路線圖。

Nvidia首席執(zhí)行官黃仁勛（Jensen Huang）描述了他對ARM的雄心勃勃的計劃，并且他向華爾街保證，ARM的許可證持有者，他的競爭對手不會介意他購買最大的供應(yīng)商。

但是此舉顯然為替代品提供了新的機會。被問到這筆交易的時候，帕特森的回應(yīng)是謹(jǐn)慎的。因為英偉達是RISC-V生態(tài)系統(tǒng)的成員，并全心全意地支持該技術(shù)。

“我認(rèn)為，人們往往認(rèn)為RISC-V只是一個學(xué)術(shù)想法，”帕特森告訴ZDNet 。 “然后，當(dāng)證明可以購買和出售專有指令集時，這將成為開放式體系結(jié)構(gòu)的另一個理由。 ”

Micro Magic的Huang表示，自從Micro Magic發(fā)布其簡短的芯片公告以來，他已經(jīng)吸引了技術(shù)巨頭的興趣。

Huang說：“我已經(jīng)收到了兩家上市公司的電子郵件，”但黃未透露姓名。

Huang提供了一種假想的方案，在這種方案中，Apple或Google可以使用該芯片，在能耗方面取得突破。

Huang對ZDNet表示： “谷歌已經(jīng)擁有移動開源軟件Android，想想如果所有移動客戶也擁有最省電，性能最高的開源RISC核心，將會為他們帶來什么好處。”

Huang表示，“想象一下最新的Apple Watch不必隔夜充電。”

Huang說，不管有沒有這樣的大交易，Micro Magic都希望將其RISC-V知識產(chǎn)權(quán)納入越來越多的設(shè)計中，以便對全球用電量產(chǎn)生實質(zhì)性影響。“我們使用此IP的意圖是幫助世界，幫助PC，筆記本電腦世界，平板電腦世界，手機世界，可穿戴設(shè)備，游戲，電動汽車和IoT –您為它命名的一切，我們目標(biāo)是將世界的碳排放量減少一半。”

一個原型CPU并不是革命性的。與英特爾和其他公司的實際發(fā)貨產(chǎn)品進行比較，可以得出一個事實，即完成芯片設(shè)計還需要更多的零件。

這就是RISC-V周圍公司的生態(tài)系統(tǒng)變得重要的地方。宣布將使用RISC-V的已發(fā)布公司的數(shù)量雖小，但仍在增長。

“您可以想到的所有產(chǎn)品，一直到數(shù)據(jù)中心，現(xiàn)在人們都在認(rèn)真考慮RISC-V，” Patterson說。

他說：“從某種意義上說，我們已經(jīng)走到了盡頭，從幾年前我為什么會使用RISC-V，到為什么我不使用RISC-V？”

在生態(tài)系統(tǒng)各方中突出的是SiFive，這是一家位于硅谷的初創(chuàng)公司，多年來一直專門基于RISC-V開發(fā)芯片知識產(chǎn)權(quán)。今年8月，該公司成立了一個業(yè)務(wù)部門，致力于為各種應(yīng)用（包括AI和邊緣計算）生產(chǎn)定制芯片，稱為OpenFive。Patterson的合作者Asanovi?教授是SiFive的首席架構(gòu)師。

另一個是嵌入式處理器制造商臺灣晶心科技（Andes Technology of Taiwan），該公司多年來已向電子產(chǎn)品制造商出售了數(shù)十億個CPU設(shè)計。

上個月，SiFive和Andes Technology都在著名的芯片技術(shù)會議Linley Fall Processor Conference上展示了使用RISC-V的AI新芯片設(shè)計。

SiFive告訴ZDNet，它現(xiàn)在已經(jīng)贏得了80多家公司的200多個設(shè)計訂單，其中包括前十大半導(dǎo)體制造商中的六個。SiFive對ZDNet表示： “隨著FADU，Huami，Qualcomm，三星和Synaptics的Design Win，SiFive目前已發(fā)貨了數(shù)千萬個內(nèi)核。”

晶心在本月的季度報告中告訴投資者，今年其收入的大約三分之一來自基于RISC-V的零件。

希捷科技公司和大型磁盤驅(qū)動器制造商西部數(shù)據(jù)公司都是下個月的RISC-V峰會的贊助商，該峰會是生態(tài)系統(tǒng)的第三屆年度技術(shù)大會。該活動是由RISC-V國際協(xié)會贊助的，該協(xié)會是一家非營利性公司，目前代表750多個致力于推進該標(biāo)準(zhǔn)的各方，其中包括中國智能手機廠商華為，芯片制造商Xilinx和高通以及IBM。Asanovi?是該小組的主席，而Patterson是副主席。

但是，無論RISC-V多么成功，世界可能永遠都不知道其用法的全部范圍。這是因為，盡管ARM和其他商業(yè)技術(shù)提供商在其被許可人簽署文件的同時，也沒有人使用RISC-V披露使用情況。

RISC-V International要求供應(yīng)商自愿披露使用情況，但不強迫此類披露。

因此，Patterson說，“很難看到具體的證據(jù)”表明RISC-V的使用范圍。

盡管如此，諸如Micro Magic產(chǎn)品的技術(shù)進步證據(jù)向Patterson和其他人暗示，RISC-V的影響最終可能很大。

最近，Patterson通過視頻與合作者進行了一系列的一對一訪談，以虛擬地慶祝RISC-V十周年。

帕特森告訴ZDNet，一位合作者提出了驚人的觀點。帕特森回憶說：“在五到十年內(nèi)，RISC-V可能是世界上最重要的指令集”。 他說： “一方面，這聽起來很瘋狂，但這并非不可能。 ”
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