在半導體的歷史上，X86、ARM作為主流架構一直都占有著很大的市場。隨著物聯網時代的來臨。

而RISC-V作為新興架構，以其精簡的體量，或許在未來的IoT領域中能取得絕對的優勢，其他的應用場景還包括手機、服務器、存儲等市場。

完全開源是RISC-V的初衷也是關鍵特性

2020年，芯片產業對自主可控的迫切需求，對壟斷危機的擔憂，讓中國半導體從業者孜孜以求。

開源精神是 RISC-V 初衷，RISC-V的開發團隊希望這是一個完全開放的指令架構，可以為任何組織機構和商業組織所使用。

越來越多的中國創業公司將目光投向RISC-V芯片的設計和開發，以期在物聯網、AI等新興市場取得突破性發展。

開源的特性讓RISC-V的使用并不會受到單一公司的綁定，因此也一度被認為是我國實現芯片自主的希望。

如今，在芯片設計的核心環節就出現了這樣的機會，即利用完全開源開放，可被自由使用的指令集架構RISC-V來設計處理器。

這一關鍵領域，長期以來都被x86架構和ARM架構主導，而RISC-V卻因其在物聯網、AI等新興市場的巨大發展潛力被視為ARM的最強競爭對手。

RISC-V的核心特點

①完全開源：RISC-V是開源指令集架構（ISA），與大多數指令集相比，RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，允許任何人設計、制造和銷售RISC-V芯片和軟件。

②架構簡單：RISC-V的規范文檔僅有145頁，這意味著使用RISC-V進行軟硬件研發的工程師們能更容易上手，更快進行開發驗證，可以縮短芯片和軟件的研發周期、降低成本。

而在處理器領域的主流架構的x86與ARM指令數目多、冗余嚴重、文檔數量龐大使得開發人員在x86與ARM在這些架構上開發新的操作系統或者直接開發應用門檻很高。

③模塊化設計：RISC-V還采用模塊化設計將其不同部分組織在一起，從而使得通過統一架構滿足各種不同的應用成為可能。

但ARM卻難以做到的模塊化兼容，其架構中應用操作系統、實時和嵌入式三個領域，彼此之間并不兼容。

RISC-V擁有的四大優勢

①設計優勢：它降低了芯片研發門檻;

②技術上大家都是從零開始，沒有任何歷史包袱;

③市場優勢，新的市場可以支持RISC-V發展;

④管理優勢：現在沒有第二家企業能打敗RISC-V，同時也有利于規避其他發達國家的政策管制。

RISC-V受到中國廠商的大力擁抱

有能力購買Arm架構授權的高端客戶，全球也不過十數家。

但基于RISC-V指令集的開源生態，企業可以根據應用場景或是客戶的定制化需求，進行指令集級別的深度優化，實現技術上不斷迭代。

RISC-V架構下，企業無需支付高額的架構授權費用，就可以進行定制優化，實現完全自主可控。

RISC-V在中國的成功，與我國芯片研發受制于人的現狀不無關系。

基于開源的RISC-V，做出具有自主知識產權的芯片，培養相應的產業生態，對于中國半導體來說無疑是沙漠中的一股清泉。

尤其是在政治環境不明朗的情況下，全球90%以上的服務器芯片市場都建立在英特爾的x86架構上。

而ARM已經被日本軟銀收購，雖然可以買到IP授權，但缺少了設計CPU的核心能力，授權基礎上的產業能否長期穩固，也是一道未解之謎。

而RISC-V指令集本身不是商品，自然也就更少爭議。

除了政策上的風險之外，中國如火如荼的AI建設，也進一步驅使國內廠商擁抱RISC-V。

比如智能音箱、智能家居等更需要邊緣計算能力支撐的AI硬件，對架構的靈活性要求也更高，需要不斷根據市場和技術的變化來進行調整。

全球/國內RISC-V產業的發展情況

Semico Research 預計到 2025 年，采用 RISC-V 架構的芯片數量將增至 624 億顆，2018 年至 2025 年復合增長率高達 146%。

根據Tractica的預測，基于RISC-V的IP和軟件工具的全球收入將在2025年增加到11億美元，高于2018年的5200萬美元。

比如西部數據還宣布計劃將高達每年20億顆的芯片轉向RISC-V架構;

英偉達也公開了其在RISC-V方面的研究，指出了在深度神經網絡（DNN）中應用RISC-V指令集的可能性;

三星也披露了將推出多款采用RISC-V內核架構的芯片;

另外，Google、三星和高通在內的約 80 家公司將聯合為自動駕駛汽車等應用開發新的 RISC-V 芯片設計;

GreenWaves推出了基于RISC-V開源處理器架構的低功率AI物聯網（IoT）應用處理器。

2014年，芯啟科技開始涉足了RISC-V領域，并在接下來的幾年中，陸續推出了SAR-T6系列、SAR-D9系列和TNA-300系列產品。

2018年4月，晶心科技推出了第一代基于RISC-V架構的AndeStar V5，成為了第一個采用 RISC-V的主流CPU IP公司。

2018年9月，華米公司發布了號稱全球智能穿戴領域第一顆基于RISC-V的人工智能芯片——黃山1號。

2018年9月，飛利信以RISV-V指令集為核心的自主可控MCU芯片研發完成基礎測試工作。

2018年10月，中國 RISC-V產業聯盟在上海正式成立，芯原微電子擔任聯盟首任理事長單位，君正、晶心、芯來、致象爾微擔任副理事長單位，截止 2019 年底，聯盟已有 130 余家會員單位。

2018年11月，睿思芯科發布了一款基于64位RISC-V指令集的AI芯片——Pygmy。據悉，Pygmy可應用于各種物聯網終端AI inference場景。

2019年7月，平頭哥正式發布玄鐵910（XuanTie910），稱玄鐵910目前業界性能最強的一款RISC-V處理器。

2019年兆易創新發布了GD32VF103系列RISC-V，采用了全新的基于開源指令集架構RISC-V的Bumblebee處理器內核，由兆易創新與中國RISC-V處理器內核IP和解決方案商芯來科技聯合開發。

晶心科技又于2020年1月推出了AndesCore？ 27系列處理器核心，該系列成為RISC-V指令集架構中領先支持向量擴展架構（RISC-V V-extension）的處理器。

2020年9月28日，賽昉科技發布了一款基于RISC-V的人工智能視覺處理平臺驚鴻7100;隨后的12月，發布了基于RISC-V的處理器內核天樞系列處理器。

開源架構≠商業成功

開源還是閉源，并不是改變競爭格局的關鍵性因素，只有商業上的成功，才是改變競爭格局的關鍵。

商業化發展最為重要的關鍵，還是終端應用是否有意愿大量使用RISC-V架構的主流產品，例如智慧電表、智慧穿戴或是智能馬達控制。

RISC-V在關鍵的生態系統問題上，有人認為相比Arm、x86這類生態已經十分成熟的商業架構，RISC-V的生態系統仍顯脆弱;

但也有人認為在RISC-V最擅長的AIoT領域，生態鏈比較短，搭建起來其實容易的多。

生態的成熟并不是一蹴而就的，需要一個漫長的生態鏈培育過程。

RISC-V相對于其他老牌的處理器架構來說，從規范正式發布至今盡管只有5-6年的歷史。

軟件層面支持力度的繼續加大，被普遍視作RISC-V生態系統搭建過程中的重大利好消息。

比如實時操作系統FreeRTOS/RT-Thread、Linux操作系統Fedora/Debian、編譯器IAR/卡姆派樂、調試器Lauterbach/SEGGER等都開始全面兼容并支持RISC-V。

然而需要正視的是，在手機、桌面、平板、工控等領域，RISC-V獲得的軟件支持力度仍然較為欠缺。

只是，RISC-V是指令集開源，各個公司想要設計結構的話還是要自己出錢，而選擇RISC-V最大的優勢就是能夠讓過去那些無效的提高性能的方法得以實現。

而開源指令集方面，有MIPS與RISC-V較為相似，但也存在難以彌補的不足。

此外，成本優勢很難成為其與ARM競爭的優勢，因為雖然RISC-V核心指令集是免費的，但從設計工具、周邊IP到制造服務等，沒有一項是免費的。

結尾：

如果說x86時代WinTel拼殺的是PC和服務器，ARM+安卓爭奪的是智能手機的江山，那么RISC-V與中國產業的擁抱將以AIoT為粘合劑。

RISC-V是本土集成電路產業振興的最后一個時間窗口，是處理器產業最后也是最好的機會。

在目前的國際形勢下，發力RISC-V更有其特殊意義。盡管在中美貿易話題下，國產替代的話題日益突出，但RISC-V究其根本只是指令集，從指令集到完整設計，仍有一條長路要走。

責任編輯：xj