電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）RISC-V起源于2010年，當時加州大學伯克利分校的一個研究團隊為了不使用復雜的ARM、MIPS、SPARC和X86等現(xiàn)有架構(gòu)，設計了一套全新的指令集。雖然四人小隊只用了三個月就完成了RISC-V指令集的開發(fā)，但今天這個指令集已經(jīng)釋放出巨大的能量，即將和x86和ARM架構(gòu)并立，形成處理器主流架構(gòu)的“三足鼎立”之勢。

當前，RISC-VInternational會員陣容中星光閃耀，阿里、谷歌、華為、英偉達、高通等國際頂級大廠都在其中，就連英特爾也已經(jīng)于2022年2月8日正式加入。并且，RISC-VInternational的首席執(zhí)行官Calista Redmond在今年的Embedded World表示，“估計市場上已經(jīng)有100億個RISC-V核。”

因此，RISC-V今天的爆發(fā)之勢除了架構(gòu)本身的優(yōu)勢之外，處理器IP廠商也是起到了至關重要的作用，我們來系統(tǒng)地看一下。

RISC-V架構(gòu)簡介

RISC-V第一版指令集發(fā)布于2011 年 5 月，設計非常簡單，只包含了不到 50 條指令，但已經(jīng)可以用于實現(xiàn)一個具備定點運算和特權(quán)模式等基本功能的處理器。

開源是RISC-V最大的特點，而RISC-V最重要的特點則是模塊化。傳統(tǒng)指令集是在歷史設計的基礎上進行再創(chuàng)新，隨著時間的推移，創(chuàng)新的阻力會越來越大，而RISC-V選擇了擴展的方式，將指令集分為了為幾個標準的子集。RISC-V指令集的擴展包括I 擴展、M 擴展、F 擴展/D 擴展、A 擴展、G 擴展、C 擴展和V 擴展。其中，I 擴展便是整數(shù)擴展（RV32I），為基礎的32位整數(shù)指令集，RV32I是固定的，永遠不會改變，所有實現(xiàn)都必須支持，就連RV64I這個基礎的64位整數(shù)指令集也是包含RV32I的指令的，RV64I是RV32I的超集。

RISC-V處理器IP供應商匯總

就像ARM公司使用ARM架構(gòu)設計了Arm Cortex-A、Arm Cortex-M、Arm Mali等不同核心一樣，如果要把RISC-V打造成為最終的處理器，或者應用到其他類型的產(chǎn)品中作為軟核或者硬核，也需要將RISC-V架構(gòu)打磨成為核心。目前，在這個環(huán)節(jié)上，已經(jīng)有幾家公司頗具規(guī)模，其中SiFive已經(jīng)成為行業(yè)“獨角獸”。

SiFive是最早的RISC-V公司，創(chuàng)立于2015年，該公司的創(chuàng)始人便是RISC-V指令集的開發(fā)者。2022年3月16日，SiFive宣布獲得Coatue Management領投的1.75億美元F輪融資，公司估值超過25億美元，成為RISC-V芯片陣營首個“獨角獸”。

目前，SiFive核心產(chǎn)品SiFive Core IP產(chǎn)品組合包括三個基于RISC-V ISA 的不同處理器系列，分別是SiFive Essential、SiFive Performance和SiFive Intelligence。其中，SiFive Essential系列主要實現(xiàn)對Arm Cortex-M內(nèi)核的替代，可以自由地從標準的預定義內(nèi)核開始，或者使用 SiFive Core Designer 來構(gòu)建獨具個性的處理器配置；SiFive Performance系列則是主打高性能，最新的SiFive Performance P650在單位面積性能方面優(yōu)于Arm Cortex-A77；SiFive Intelligence系列則利用軟件優(yōu)先的處理器設計方法來滿足未來將機器學習技術部署到具有高性能矢量計算能力的邊緣的需求。

作為目前頭部的RISC-V核心供應商，SiFive擁有最全的RISC-V核心供應，并獲得了國際領先芯片大廠的認可，雖然英特爾收購SiFive最終沒有成行，但足見該公司對SiFive的重視。半導體產(chǎn)業(yè)的特點便是寡頭拿到行業(yè)主要的份額蛋糕， RISC-V的開源屬性可能造就幾家行業(yè)龍頭，現(xiàn)在看來定有SiFive的一個位置。

賽昉科技于2018 年成立，前身是SiFive的中國公司，該公司擁有四大核心系列：E系列、S系列、U系列和昉?天樞系列。其中，昉?天樞是一款超高性能的 RISC-V CPU IP，采用 12 級流水線，具備亂序執(zhí)行設計，支持最豐富的標準 RISC-V RV64GCBVHN 指令集，支持最新的 B (位操作)，V (Vector) 以及 H (Hypervisor)擴展，支持緩存一致性的1-4個多核配置，支持虛擬化，適用于廣泛的高性能計算應用場景，包括邊緣/云數(shù)據(jù)中心、通信/網(wǎng)絡、人工智能/機器學習。

賽昉科技在國內(nèi)的直接競爭對手便是芯來科技和晶心科技。

芯來科技成立于2018年，是國內(nèi)首批基于RISC-V開放指令集架構(gòu)打造應用生態(tài)，并率先實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地的企業(yè)。該公司已經(jīng)初步搭建了完備的RISC-V CPU IP產(chǎn)品線，擁有N系列、NX系列和UX系列三大產(chǎn)品系列，覆蓋從MCU、邊緣計算到數(shù)據(jù)中心的廣泛場景。

晶心科技成立于2005年，全力投入創(chuàng)新架構(gòu)高效能/低功耗的32/64位嵌入式處理器及相對應系統(tǒng)芯片發(fā)展平臺的設計與發(fā)展。晶心科技同樣擁有較為完整的RISC-V CPU IP產(chǎn)品組合。

三家公司的主要特點都是扎根中國、放眼世界，并且除了提供全面的核心組合，工具鏈也都是三家公司的亮點。當然，這里面晶心科技是老牌的處理器內(nèi)核企業(yè)，擁有一定的客戶積累和市場經(jīng)驗，處理器搭建是復雜的工程，晶心科技可能會給客戶提供額外的幫助。

除了這幾家已經(jīng)初具規(guī)模的企業(yè)，目前硅谷和國內(nèi)也出現(xiàn)了一批新的初創(chuàng)企業(yè)投身到RISC-V內(nèi)核的供應上，而這些公司的一個顯著特點是大部分都關注RISC-V在高性能運算方面的應用，比如國內(nèi)的睿思芯科。而國內(nèi)外也有一些學術機構(gòu)在研發(fā)自己的RISC-V內(nèi)核，這可能就是RISC-V開源的魅力所在。

當然，在RISC-V核心方面，還有一個類型的廠商，那就是本身有芯片產(chǎn)品，而反過來研發(fā)RISC-V內(nèi)核，或者研發(fā)RISC-V內(nèi)核用于其核心產(chǎn)品中，這樣的公司包括國內(nèi)的平頭哥、中科昊芯，以及國外的西部數(shù)據(jù)、Microchip等。這些公司因為擁有芯片產(chǎn)品，更能了解市場需要什么，進而發(fā)揮RISC-V的開源優(yōu)勢，開發(fā)針對性的核心產(chǎn)品，他們選擇RISC-V很重要的原因是RISC-V架構(gòu)具有更高的靈活度。

后記

能夠看出，目前比較純粹的RISC-V核心供應商，除了不斷推出更豐富的內(nèi)核系列以外，優(yōu)化工具鏈也是發(fā)展重心，這些企業(yè)都是布局大的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，全面推動RISC-V向前發(fā)展。對于這些公司而言，可能正如晶心科技CEO總經(jīng)理林志明所言，隨著開發(fā)案例的大幅提升，各公司的核心出貨量會在未來兩年顯著增長，為各公司營收帶來巨大的增量空間。

而RISC-V開源和模塊化的特性也催生出平頭哥這樣的綜合類型芯片公司，再加上中科院計算技術研究所等學術單位也在擁有自己的RISC-V核心，RISC-V徹底打破了x86和ARM架構(gòu)封閉的生態(tài)模式，主流處理器架構(gòu)必將上演“芯片三國”。