RISC-V帶給中國CPU和芯片行業(yè)發(fā)展的歷史性機(jī)遇

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微處理器指令集架構(gòu)（Instruction Set Architecture，ISA）是溝通軟硬件運算之間的橋梁，是處理器的靈魂。包括復(fù)雜指令集運算（Complex Instruction Set Computing，CISC）、精簡指令集運算（Reduced Instruction Set Computing，RISC）、顯式并行指令集運算（Explicitly Parallel Instruction Computing，EPIC）、超長指令字指令集運算（Very Long Instruction Word，VLIW）四類。

由于 ARM（RISC 架構(gòu)）和 Intel（CISC 架構(gòu)）兩大巨頭的壟斷地位、專利限制、高昂專利費，令行業(yè)用戶越來越不堪重負(fù)；兩大主流架構(gòu)無論在技術(shù)上、知識產(chǎn)權(quán)上還是流程上都愈發(fā)臃腫、復(fù)雜和緩慢，也在一定程度上限制甚至阻礙了技術(shù)的進(jìn)步和行業(yè)的發(fā)展。

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主流的微處理器指令集架構(gòu) RISC 和 CISC 的對比

6 月底 arm 建立了 riscv-basics.com 的網(wǎng)站，以“設(shè)計系統(tǒng)芯片之前需要考慮的五件事”為主題從從成本、生態(tài)系統(tǒng)、碎片化風(fēng)險、安全性和設(shè)計保證方面攻擊 RISC-V 攻擊。不過 RISC-V 在 7 月 9 日也建立了 arm-basics.com 的網(wǎng)站對 arm 進(jìn)行反擊。次日，也就是 7 月 10 日，arm 關(guān)閉了攻擊網(wǎng)站，并發(fā)表聲明：“我們最初建立網(wǎng)頁的目的是列出圍繞 RISC-V 商業(yè)化產(chǎn)品需要考慮的關(guān)鍵因素，旨在為激烈的行業(yè)辯論提供信息。遺憾的是，結(jié)果與我們的初衷不同，這個頁面與 arm 的協(xié)作文化不一致，所以我們已經(jīng)將其刪除。事實上，我們的許多員工也表示不喜歡這個網(wǎng)頁。立即刪除這個網(wǎng)頁的是因為我們絕不希望給人一種攻擊開源的印象，因為我們也是許多不同領(lǐng)域開源社區(qū)的支持者?！?/p>

arm 與 RISC-V 的事件只是兩個精簡指令集競爭的一個縮影。顧名思義，RISC-V 是 RISC 的第五個版本。RISC-V 何以會引得 arm 如此緊張呢？

David Patterson 教授和 RISC 指令集
David Andrew Patterson（1947 年 11 月 16 日出生）是美國計算機(jī)先驅(qū)和學(xué)者，是美國科學(xué)院、工程院、藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院三院院士。自 1976 年以來一直擔(dān)任加州大學(xué)伯克利分校計算機(jī)科學(xué)教授，并在 2016 年退休后加入谷歌。他目前還是 RISC-V 基金會的董事會副主席。

Patterson 以其對 RISC 處理器設(shè)計的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)而聞名，創(chuàng)造了 RISC 這一術(shù)語，并領(lǐng)導(dǎo)了 Berkeley RISC 項目。截至 2018 年，全球有 99%的新芯片使用 RISC 架構(gòu)。他還與 Randy Katz 一起領(lǐng)導(dǎo) RAID 存儲研究。

Patterson 教授因在 RISC 領(lǐng)域的杰出成就，獲得 2017 年度圖靈獎（圖靈獎是計算機(jī)領(lǐng)域的全球最高獎項，被譽為計算機(jī)界的諾貝爾獎）。

我們還是了解一下 RISC 指令集的情況。RISC 的發(fā)展可以追溯到 1980 年代。David Patterson 教授是 RISC 指令集的發(fā)明人。1980 年，他和學(xué)生 David Ditzel 在“The case for the reducedinstruction set computer”論文中創(chuàng)造了 RISC 一詞。

1981 年，在 David Patterson 的帶領(lǐng)下，加州大學(xué)伯克利分校的一個研究團(tuán)隊起草了 RISC-1，這就是今天 RISC 架構(gòu)的基礎(chǔ)。RISC-1 原型芯片有 44500 個晶體管，擁有 31 條指令。包含 78 個 32 位寄存器，分為 6 個窗口，每個窗口包含 14 個寄存器，另外還有 18 個全局變量，寄存器占用大部分面積，控制和指令只占用芯片面積的 6%，而同時代的芯片設(shè)計里要占用約 50%的面積。

隨后在 1983 年發(fā)布了 RISC-II 原型芯片,包含 138 個寄存器，分為 8 個窗口，每個窗口有 16 個寄存器，另外還有 10 個全局變量，但是只有 39000 個晶體管。接著在 1984 年和 1988 年發(fā)布了 RISC-III 和 RISC-IV。

而 RISC 的設(shè)計理念也催生了一系列新架構(gòu)，包含了許多我們耳熟能詳?shù)拿郑鐚W(xué)術(shù)上認(rèn)為比較成功的 DEC Alpha、被寫入經(jīng)典教科書的 MIPS、繞過指令級并行度障礙，追求線程級并行的 SUN SPARC、服務(wù)器的王者 IBM Power、以及現(xiàn)在統(tǒng)治嵌入式市場的 arm。

RISC-V 的沖擊
2010 年，Patterson 教授的研究團(tuán)隊準(zhǔn)備啟動一個新項目，需要設(shè)計 CPU，因而要選擇一種指令集。他們調(diào)研了包括 arm、MIPS、SPARC、X86 等多個指令集，發(fā)現(xiàn)它們不僅設(shè)計越來越復(fù)雜，而且還存在知識產(chǎn)權(quán)問題。

由于 ARM、MIPS、SPARC、X86 等處理器架構(gòu)的復(fù)雜性和相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)的限制，Patterson 教授決定和團(tuán)隊一起發(fā)明一種全新的指令集架構(gòu)，可以被任何學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)或商業(yè)組織自由使用。

于是臨時組建一個四人小組，從零開始設(shè)計一套全新的指令，四人小組包括 David Patterson、Krste Asanovic 兩位教授與 Andrew Waterman、Yunsup Lee 兩個博士生集！

這個項目的目標(biāo)是新指令集能滿足從微控制器到超級計算機(jī)等各種尺寸的處理器，能支持從 FPGA 到 ASIC 到未來器件等各種實現(xiàn)，能高效地實現(xiàn)各種微結(jié)構(gòu)，能支持大量的定制與加速功能，能和現(xiàn)有軟件棧與編程語言很好的適配，最重要的一點就是要穩(wěn)定——不會改變，不會消失。

四人小組用了 3 個月時間完成了 RISC-V 指令集的初始設(shè)計開發(fā)，之后于 2011 年 5 月第一次公開標(biāo)準(zhǔn)。2014 年，RISC-V 的第一批標(biāo)準(zhǔn)定型。其間，隨著標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和改進(jìn)，進(jìn)行了多次流片驗證。

RISC-V（第五代精簡指令集）是 David Patterson 教授基于其 30 多年在精簡指令集 RISC 領(lǐng)域的深入積累，在 2010 年到 2014 年期間帶領(lǐng)團(tuán)隊研發(fā)出的最新一代 CPU 芯片設(shè)計指令集。RISC-V 是基于精簡指令集計算(RISC)原理建立的開放指令集架構(gòu)(ISA)，RISC-V 是在指令集不斷發(fā)展和成熟的基礎(chǔ)上建立的全新指令。RISC-V 指令集完全開源、設(shè)計簡單、易于移植 Linix 系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計，擁有完整工具鏈。

RISC-V 雖然不是第一個開源的的指令集(ISA)，但它很重要，因為這是第一個被設(shè)計成可以根據(jù)具體場景可以選擇適合的指令集的指令集架構(gòu)。基于 RISC-V 指令集架構(gòu)可以設(shè)計服務(wù)器 CPU，家用電器 CPU，工控 CPU 和傳感器 CPU。

作為一個開源的指令集架構(gòu)，RISC-V 讓用戶有機(jī)會避免 Intel x86 知識產(chǎn)權(quán)體系的鎖定和 ARM 高昂的芯片特許使用費，這使得全球芯片行業(yè)的企業(yè)都對 RISC-V 報以極大的關(guān)注和興趣。

Patterson 教授和團(tuán)隊于 2015 年成立了 RISC-V 基金會以推動 RISC-V 架構(gòu)的運用和發(fā)展。
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基金會吸引了全世界 150 多家企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的加入，包括 Google、IBM、三星、高通、西部數(shù)據(jù)、英偉達(dá)、微軟、惠普等國際巨頭，也包括中天微、中興微、華為、阿里、中科院計算所、高云等下多家中國單會員，形成了 RISC-V 生態(tài)圈。

目前已經(jīng)獲得了眾多業(yè)界巨頭的支持，例如英偉達(dá)表示在配合 GPU 使用的底層微控制器中使用 RISC-V 設(shè)計；西部數(shù)據(jù)宣布未來幾年將用 RISC-V 芯片取代其目前使用的全部處理器芯片；美高森美發(fā)布全球第一個支持 RISC-V 開放指令集體系架構(gòu)；特斯拉近期已加入 RISC-V 基金會，準(zhǔn)備在新款芯片中使用 RISC-V 架構(gòu)。

業(yè)界人士表示，眾多巨頭宣布采用 RISC-V，得益于 RISC-V 的五大優(yōu)勢：
1、極簡。RISC-V 憑借技術(shù)上的后發(fā)優(yōu)勢，擁有精簡的篇幅長度，比起冗長、指令繁多、互不兼容的傳統(tǒng)商業(yè)架構(gòu)，優(yōu)勢十分明顯。

2、干凈。RISC-V 清晰區(qū)分了用戶和特權(quán)指令子集，避免了對特殊微架構(gòu)和特殊工藝的要求，因此具有普適性，可顯著降低成本。

3、模塊化。RISC-V 的指令分為核心基礎(chǔ)指令集和標(biāo)準(zhǔn)可擴(kuò)展指令子集。基礎(chǔ)指令集很小，但是可以根據(jù)用戶需求去加載擴(kuò)展集，后者確保了指令能夠應(yīng)用于不同場景。

4、可擴(kuò)展。充分考慮了芯片設(shè)計的可擴(kuò)展性和專用性需求，具有變長指令編碼，并預(yù)留了大量的可用編碼空間，使得未來指令擴(kuò)展方便可行。

5、穩(wěn)定。經(jīng)過若干年的迭代，基準(zhǔn)指令和一些標(biāo)準(zhǔn)可擴(kuò)展指令已經(jīng)確定，新功能的實現(xiàn)只需增加擴(kuò)展子集，而無需發(fā)布整個指令集的新版本。

由于 RISC-V 使用 BSD License 開源協(xié)議，指令集徹底開放，給予使用者很大自由，允許使用者修改和重新發(fā)布開源代碼，也允許基于開源代碼開發(fā)商業(yè)軟件發(fā)布和銷售。這樣吸引了一批創(chuàng)業(yè)公司的進(jìn)入。RISC-V 最初的開發(fā)者之一 Krste Asanovic 教授創(chuàng)辦 SiFive 推出全球首款基于開源指令集 RISC-V 架構(gòu)的商用 SoC Freedom E310-G000 和開發(fā)板 HiFive1；Patterson 的弟子譚章熹創(chuàng)立 OURS，基于 RISC-V 架構(gòu)開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)處理器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速系統(tǒng)級芯片；法國 Greenwave 正使用 RISC-V 架構(gòu)為低功耗設(shè)備開發(fā)人工智能芯片；Esperanto 也瞄準(zhǔn)人工智能應(yīng)用，希望能集成 4000 個 RISC-V 處理器，展開并行計算。

據(jù)業(yè)界人士表示，由于 ARM 高昂的芯片特許使用費，正在逐漸把谷歌（Google）、高通（Qualcomm）、三星（Samsung）等眾多高科技公司推到了同一條戰(zhàn)線上。巨頭們正在試圖開發(fā)新的開源芯片設(shè)計，為智能駕駛、AI 等新興技術(shù)提供一種成本更低的芯片。
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RISC-V 帶給中國 CPU 和芯片行業(yè)發(fā)展的歷史性機(jī)遇
面對洶涌而至的 RISC-V，有業(yè)界人士表示，RISC-V 技術(shù)過去若干年的出現(xiàn)和發(fā)展，為中國芯片行業(yè)的發(fā)展提供了歷史性機(jī)遇。中國過去數(shù)十年在芯片發(fā)展領(lǐng)域遭遇到了知識產(chǎn)權(quán)受限、生態(tài)體系缺失、研發(fā)成本高昂、市場需求復(fù)雜等諸多挑戰(zhàn)，使得發(fā)展成效總是不盡人意、難以突破。RISC-V 技術(shù)的出現(xiàn)，為突破上述四個方面的難關(guān)，提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)和絕佳的發(fā)展時機(jī)。

第一，開源開放突破知識產(chǎn)權(quán)壁壘。RISC-V 的開源特性將有助于中國突破長期以來處理器芯片領(lǐng)域的知識產(chǎn)權(quán)限制。在過去幾十年時間里，中國一直努力在芯片領(lǐng)域、尤其是復(fù)雜處理器芯片領(lǐng)域巨額投入、謀求突破，然而收效甚微。

究其原因，首先就是國外諸如 Intel、ARM 等巨頭經(jīng)過幾十年的技術(shù)發(fā)展，建立了極為嚴(yán)苛的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系。我中國如果使用現(xiàn)有的 x86 或 ARM 技術(shù)，就無法繞過其知識產(chǎn)權(quán)限制。從 Intel 手上根本不可能獲得 x86 授權(quán)。ARM 雖然給出授權(quán)的公司多一些，但授權(quán)費也異常昂貴，且談判流程極其復(fù)雜冗長，亟待發(fā)展的小微初創(chuàng)企業(yè)根本無法承受。

其次，Intel、ARM 這些巨頭公司也不可能對中國企事業(yè)單位授權(quán)其最核心的芯片設(shè)計技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)，而是以此控制中國技術(shù)發(fā)展、阻礙中國科研體系進(jìn)步。而 RISC-V 采用了最為靈活的 BSD 開源協(xié)議，將 RISC-V 徹底開放，BSD 開源協(xié)議極其適合中國國情，與中國秉持的開放共享、互利共贏的發(fā)展理念完美貼合，使中國相關(guān)行業(yè)能夠從根本上規(guī)避國際傳統(tǒng)芯片巨頭樹立的知識產(chǎn)權(quán)壁壘、高昂的特許使用費乃至政治因素帶來的風(fēng)險，更能有助于相關(guān)行業(yè)產(chǎn)業(yè)化的蓬勃發(fā)展。

第二，流片驗證確保體系完整。RISC-V 指令集已經(jīng)經(jīng)過了全球范圍內(nèi)多次流片驗證，確保了芯片從設(shè)計、樣片到量產(chǎn)全體系的完整有效。

眾所周知，芯片研制除了指令集作為核心技術(shù)之一，還需要一個龐大而復(fù)雜的生態(tài)，涉及上下游軟硬件的諸多環(huán)節(jié)。指令集除了具備卓越的技術(shù)特點，還需要能夠制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，由生態(tài)系統(tǒng)中的企業(yè)一致遵守；更需要足夠開放包容、面向足夠廣的市場，令生態(tài)中的參與者能通過對接豐富的客戶資源獲得經(jīng)濟(jì)效益。

中國在歷史上也曾嘗試研發(fā)完全自主的指令集，然而未能成功實現(xiàn)。究其原因，除了科研實力尚不成熟，更主要的原因就是局限于一國之中的指令集，無法吸引上下游企業(yè)的協(xié)同參與，無法推動整個生態(tài)的積極發(fā)展，從而失去了生存的根基。

而 RISC-V 指令集在過去幾年的發(fā)展中，已經(jīng)經(jīng)歷了上百次不同商業(yè)公司和研發(fā)機(jī)構(gòu)的流片驗證，已經(jīng)證明生態(tài)具備完整支持的能力。此外，RISC-V 基金會中 Google、三星、高通等等國際大型公司的參與，也使其生態(tài)體系不斷成熟壯大。采用 RISC-V 技術(shù)，將使得中國能夠?qū)Ｗ⒂谔幚砥骷夹g(shù)的發(fā)展，而無需擔(dān)憂生態(tài)體系的完整有效。

第三，精簡指令降低研發(fā)成本。RISC-V 極為精簡的技術(shù)優(yōu)勢能夠大大降低芯片研發(fā)周期和研發(fā)成本。

x86 與 ARM 架構(gòu)的發(fā)展過程伴隨了現(xiàn)代處理器架構(gòu)技術(shù)過去幾十年的不斷發(fā)展成熟。作為商業(yè)企業(yè)，為了能夠保持架構(gòu)的向后兼容性，架構(gòu)不得不保留許多過時的定義，導(dǎo)致其指令數(shù)目多，指令冗余嚴(yán)重，文檔數(shù)量龐大，x86 和 ARM 的架構(gòu)文檔都有上千頁。所以在這些架構(gòu)上開發(fā)新的操作系統(tǒng)或者直接開發(fā)應(yīng)用，技術(shù)門檻很高，研發(fā)過程復(fù)雜，往往需要經(jīng)過反復(fù)驗證修改才能成型，極大增加了研發(fā)周期和成本。

相比之下，RISC-V 架構(gòu)作為 2014 年才定型的最新標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，完全沒有歷史包袱，而是能夠從過往各種指令集的發(fā)展演變歷史中汲取了大量經(jīng)驗教訓(xùn)，借助計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)成為比較成熟技術(shù)的優(yōu)勢，從輕上路。RISC-V 基礎(chǔ)指令集則只有 40 多條，加上其他的模塊化擴(kuò)展指令總共幾十條指令。 RISC-V 的規(guī)范文檔僅有 145 頁，而“特權(quán)架構(gòu)文檔”的篇幅也僅為 91 頁。

這意味著使用 RISC-V 架構(gòu)進(jìn)行芯片設(shè)計的工程師們能更容易上手、更快進(jìn)行開發(fā)驗證，大為縮短芯片的研發(fā)周期、降低成本。在中國，各個行業(yè)和領(lǐng)域都對芯片有著大量的需求，唯有成本更低、迭代更快的 RISC-V 技術(shù)才能滿足這些需求、支撐中國芯片產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

第四，擴(kuò)展模塊滿足不同應(yīng)用場景需求。由于 RISC-V 具有與眾不同的模塊化架構(gòu)，能夠靈活搭配，可以滿足各類應(yīng)用場景對處理器芯片的不同要求。

RISC-V 架構(gòu)相比其他成熟的商業(yè)架構(gòu)的一個最大不同，在于它是一個模塊化的架構(gòu)。其不同模塊能以非常靈活多變的方式組織在一起，從而可以通過一套統(tǒng)一的架構(gòu)滿足各種不同的應(yīng)用。

這種模塊化特性是傳統(tǒng)的 x86 與 ARM 架構(gòu)不具備的。例如，ARM 的架構(gòu)分為 A、R 和 M 三個系列，分別針對于應(yīng)用操作系統(tǒng)（Application）、實時（Real-Time）和嵌入式（Embedded）三個領(lǐng)域，彼此之間并不兼容。在出現(xiàn)交叉領(lǐng)域的復(fù)雜應(yīng)用時，這樣的不兼容性會增加開發(fā)工作量，并降低芯片和系統(tǒng)的性能。

相比之下，模塊化的 RISC-V 架構(gòu)能夠使得用戶根據(jù)具體場景需求靈活選擇不同的模塊組合，既可以實現(xiàn)低功耗小面積的數(shù)據(jù)采集功能，又能夠?qū)崿F(xiàn)高性能運算量大的應(yīng)用操作系統(tǒng)場景，更能保證不同場景共同部分的相互兼容。

這意味著，針對中國目前龐大復(fù)雜的不同芯片應(yīng)用需求，在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)、輔助及自動駕駛等諸多定制化的工業(yè)、民用等領(lǐng)域，RISC-V 都能夠提供靈活高效并且相互兼容的解決方案。

第五，定義安全自主可控芯片。因 RISC-V 的擴(kuò)充彈性優(yōu)勢，中國有機(jī)會定義自已的安全和其他擴(kuò)充指令集。

中國在最近一二十年隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的成長，特別是各類 CPU 項目的開展，積累了具有 CPU 設(shè)計和實現(xiàn)能力的人材。如可順勢推動 RISC-V 這個快速成長的開放指令集和這些人才有機(jī)相結(jié)合，可將原有大量的人材和經(jīng)驗積累投注到產(chǎn)業(yè)上落地，產(chǎn)生良性循環(huán)，加速中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

RISC-V 在中國的現(xiàn)狀和未來發(fā)展探討
中國 RISC-V 的現(xiàn)狀
目前，RISC-V 在中國的工業(yè)界和學(xué)術(shù)界已經(jīng)引起了不少關(guān)注。在 RISC-V 基金會中，中國臺灣晶心科技是創(chuàng)始會成員，中天微和中興微是鉑金會員，華為、阿里巴巴、芯原微電子是白金會員，聯(lián)發(fā)科、上海謹(jǐn)嶸科技、西安優(yōu)矽科技、廣東高云、君正、比特大陸則是銀牌會員。除此之外，更有一批初創(chuàng)公司在關(guān)注和使用 RISC-V。國內(nèi)的 RISC-V 的愛好者也已經(jīng)在推動國內(nèi)社區(qū)建設(shè)表明中國初步踏進(jìn)了 RISC-V 生態(tài)圈。

同時還有更多的科研機(jī)構(gòu)也開始涉足 RISC-V 的研究工作。如中科院計算所還有王元陶研究員與張磊副研究員團(tuán)隊在基于 RISC-V 研制智能 IoT 芯片；中科院計算所包云岡團(tuán)隊發(fā)布了一種新的標(biāo)簽化體系結(jié)構(gòu)并采用 RISC-V 開發(fā)了 FPGA 原型系統(tǒng)（即標(biāo)簽化 RISC-V）；一些航天航空院所也開始啟動基于 RISC-V 處理器的預(yù)研項目[1]。

同時，我們也要看到，國內(nèi)關(guān)注 RISC-V 社區(qū)的愛好者在不斷增加，但是中國國內(nèi)目前只是應(yīng)用學(xué)習(xí) RISC-V 的階段，缺乏 RISC-V 開源社區(qū)中的技術(shù)貢獻(xiàn)者；對 RISC-V 前沿技術(shù)進(jìn)行深入研究的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)不多，更缺乏對 RISC-V 實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研貫通的全局把控。

關(guān)于未來發(fā)展的探討
上海市經(jīng)濟(jì)信息委近日發(fā)布了《上海市經(jīng)濟(jì)信息化委關(guān)于開展 2018 年度第二批上海市軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項資金（集成電路和電子信息制造領(lǐng)域）項目申報工作的通知》，其中項目指南中包含基于 RISC-V 指令集架構(gòu)的處理器芯片方向：支持基于 RISC-V 指令集架構(gòu)、32 位及以上的處理器芯片的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，內(nèi)核需擁有自主知識產(chǎn)權(quán)[2]。

這是國內(nèi)首個支持 RISC-V 的相關(guān)政策。也許大家從中看出一點端倪。

首先要對接政府政策和資源。通過和中央及地方政府保持匯報溝通，引導(dǎo) RISC-V 技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展契合我國半導(dǎo)體芯片戰(zhàn)略發(fā)展方向，協(xié)助平臺上的產(chǎn)學(xué)研各方了解和對接相應(yīng)政策導(dǎo)向和扶持資源。

第二要對接有芯片需求的各行業(yè)用戶企業(yè)。將下游企業(yè)需求在平臺上及時發(fā)布，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的形成發(fā)展。

第三要對接國內(nèi)外高校和科研機(jī)構(gòu)。推進(jìn) RISC-V 的基礎(chǔ)和理論研究以及在前沿研究領(lǐng)域的應(yīng)用，支撐有關(guān)科研體系的建立和發(fā)展，推動科研成果的產(chǎn)業(yè)化，支持掌握 RISC-V 架構(gòu)的學(xué)術(shù)和工程人才的培育。

第四要對接使用 RISC-V 進(jìn)行芯片研發(fā)和制造的企業(yè)。支持 RISC-V 架構(gòu)運用企業(yè)研發(fā)工作的體系化開展，引導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)中其他仿真、驗證、封測、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)采集和處理等技術(shù)企業(yè)的孵化發(fā)展，加強(qiáng)企業(yè)間交流合作和技術(shù)共享。

第五要對接 RISC-V 國際基金會。建立 RISC-V 中國基金會，和 RISC-V 基金會建立聯(lián)系、促進(jìn)交流，不斷將國際最新科研技術(shù)成果介紹到國內(nèi)，更將中國的研究、產(chǎn)業(yè)成果在允許的范圍內(nèi)有序恰當(dāng)?shù)幕仞亣H開源社區(qū)，有效促進(jìn) RISC-V 技術(shù)體系在全球范圍內(nèi)的進(jìn)一步發(fā)展。

第六要對接半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)資本。引入有實力、有資源、有信譽的各方資本，協(xié)助其與處在不同發(fā)展階段、有不同融資需求的相關(guān)企業(yè)進(jìn)行對接交流、促成雙方投融資合作。

必須通過構(gòu)建中國微處理器架構(gòu)產(chǎn)業(yè)化平臺，推動 RISC-V 技術(shù)在國內(nèi)的系統(tǒng)性和規(guī)模性發(fā)展、形成有機(jī)的 RISC-V 芯片生態(tài)體系，推動各相關(guān)產(chǎn)業(yè)全方位共同發(fā)展、全鏈條深度互動，實現(xiàn)各方的互利互惠、合作共贏。

中國微處理器架構(gòu)發(fā)展思考
鑒于 RISC-V 的開放性，全世界范圍內(nèi)越來越多國家的政府項目開始選擇 RISC-V，除了美國 DARPA，印度、以色列選擇 RISC-V 作為國家級處理器指令集。而中國擁有著巨大的芯片需求，政府一直希望能把國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)。包云崗研究員表示，各方都在努力，但思路不同，導(dǎo)致目前“軍閥割據(jù)”的狀態(tài)，整個產(chǎn)業(yè)一盤散沙，嚴(yán)重分散基礎(chǔ)軟件開發(fā)力量。中科院計算所包云崗研究員表示，有必要考慮推行指令集國家標(biāo)準(zhǔn)[1]。

對于選擇何種指令集，包云崗研究員表示，基于 RISC-V 或者重新設(shè)計一套指令集均可行，并非唯一的答案。

對于前者，RISC-V 生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)初步建成，我們需要在生態(tài)系統(tǒng)中做出更多的貢獻(xiàn)，樹立起威信才能爭取到更多話語權(quán)。

另一方面，重新設(shè)計也并非不可行，因為開放指令集 RISC-V 給我們兩個啟發(fā)：

一是指令集與芯片具體設(shè)計實現(xiàn)可以分離。這就形成了第一個可行性條件，國內(nèi)各家芯片商可以采用統(tǒng)一的、免費的開放指令集，但各個廠商可以有各自的內(nèi)部模塊實現(xiàn)，并可以申請專利予以保護(hù)。這樣既可以構(gòu)建同一個軟件生態(tài)系統(tǒng)，又保持了芯片企業(yè)之間的獨立性。

二是如果各方目標(biāo)一致，推行一套全新的指令集并沒有那么困難。2012 年國內(nèi)各方都認(rèn)為“從零開始設(shè)計一套全新的指令集是一項讓人望而卻步的工作”，但 RISC-V 卻是從一個為期 3 個月的項目開始成長起來的，這給了我們很大啟發(fā)，關(guān)鍵還是各方目標(biāo)需要達(dá)成一致。然后配以 RISC-V 采取的組合措施，結(jié)合國家政策，相信也可以建立起一套基于全新指令集的生態(tài)系統(tǒng)。

微處理器指令集事關(guān)整個信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。希望政府能下定決心，推行指令集國家標(biāo)準(zhǔn)，不管是選用 RISC-V，還是自行開發(fā)一套新指令集。

[1]包云崗：關(guān)于 RISC-V 成為印度國家指令集的一些看法
[2]《上海市經(jīng)濟(jì)信息化委關(guān)于開展 2018 年度第二批上海市軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項資金（集成電路和電子信息制造領(lǐng)域）項目申報工作的通知》