在看RISC-V的未來生長之前，先來回顧下RISC-V的過去十年。RISC-V作為一種開放標準指令集架構（ISA），于2010年在伯克利大學啟動，隨后在2011年首次流片。在2015年基金會成立，初始成員36名。

RISC-V基金會的目標是“建立一個基于RISC-V ISA的軟件和硬件創(chuàng)新者的開放協(xié)作社區(qū)”。作為一家非營利性公司，RISC-V基金會由其成員管理，共同尋求推動RISC-V ISA的采用。

而后幾年內，憑借著模塊化、精簡的指令數目和全面開源的優(yōu)勢，RISC-V在碎片化和IoT應用上驗證了自己的閃光點，基于RISC-V的嵌入式MCU和處理器得到了廣泛的應用。

而在近兩年，RISC-V架構的CPU開始邁向高性能。2GHz及以上的主頻的SoC不斷出現，操作系統(tǒng)（RTOS 和 Linux）、開發(fā)工具、仿真/仿真以及嵌入式開發(fā)人員的其他關鍵組件對 RISC-V 的支持也不斷增加。高性能計算的玩家們，也開始了RISC-V架構的CPU在服務器應用、車載應用、邊緣計算的AP等，也開始逐漸探索。今年RISE的出現，也進一步標志著RISC-V的發(fā)展邁入了軟硬件協(xié)同的新階段。

而接下來的5年、10年，RISC-V的生長軌跡和方向會是什么樣的？在第三屆RSIC-V中國峰會上，我們采訪到了9家具有代表性的RISC-V領軍企業(yè)，并試圖從他們的回答中描繪出未來RISC-V的成長。

RISC-V的滲透：隨風潛入夜，潤物細無聲

在去年12月，RISC-V國際基金會表示RISC-V處理器在IoT的應用規(guī)模超100億顆，而在今年7月份，RISC–V指令集架構主要發(fā)明人KrsteAsanovi?教授則大膽預測，到2025年RISC-V內核數出貨量將增至800億顆。

很多人可能對800億出貨前景心存疑惑，是否能夠達到如此大的出貨量？但其實從現在RISC-V的發(fā)展來看，這個預測非常有依據。據奕斯偉計算高級副總裁、首席技術官何寧分享，RISC-V的800億出貨量將主要還會在IoT領域，但隨著內核的成熟和性價比的提交，客戶在第一代產品中選用了之后，自然而然也會在第二代、第三代產品中采用。800億顆是指的內核的出貨量，一個芯片里面可能有好多顆內核都已經換成RISC-V了。這也就是內核采用數會呈現出指數級增長的原因。

其實在當前，很多復雜系統(tǒng)中，RISC-V已經占有一席之地，但對于公眾而言感知度較低?！氨热缦裼行┐蠊驹谔貏e強生態(tài)的場景里面，除了那顆主控芯片還是Arm之外，其它各種微控制器或處理器基本上全部換成RISC-V了，無法估計到底有多少都已經發(fā)生了變化?！焙螌幏窒淼健?

可能大家并沒有意識到，今天用的很多終端產品中，例如某些智能電視、手機，或者其他IoT設備中，已經有了RISC-V的內核存在；包括在使用的一些云服務中，其實背后也有RISC-V的身影。平頭哥半導體生態(tài)副總裁楊靜表示，RISC-V已廣泛落地各種應用場景，有一種“隨風潛入夜，潤物細無聲”的感覺。

左至右：算能科技產品總監(jiān)陸吉年；平頭哥半導體生態(tài)副總裁楊靜；奕斯偉計算高級副總裁、首席技術官何寧；沁恒微電子技術總監(jiān)、瑞斯科研究院院長楊勇；芯來科技市場戰(zhàn)略副總裁李玨

也許消費者對于RISC-V當前在IoT領域的滲透的感知并不強，但站在沁恒的角度，已經明顯感知到了MCU客戶的需求變化。“早先做RISC-V芯片的時候，其實沁恒也有Arm內核的芯片，包括現在也是并行出貨的。明顯感覺到，前兩年來找我們直接要ARM核的MCU，最近天平慢慢在轉化?！鼻吆阄㈦娮蛹夹g總監(jiān)、瑞斯科研究院院長楊勇分享到。

而RISC-V的好處在于，可以進行指令集的拓展，進行更高程度的定制來滿足客戶的需求。楊勇表示，有的客戶需要高速接口實現更快的傳輸速度，那么沁恒在青稞RISC-V處理器的中斷處理中增加硬件壓棧和免表中斷，減少中斷響應延遲，進而實現對USB3.0類應用更高的傳輸效率。而有些客戶對于無線連接功耗更為敏感，那么沁恒在青稞處理器中增加WFE喚醒指令。有些客戶對于代碼密度有著更高的要求，而RISC-V標準的壓縮指令擴展中，僅支持字操作的壓縮指令，但是在嵌入式領域中字節(jié)和半字操作均比較常見，為此青稞處理器增加了半字和字節(jié)操作壓縮指令，從而提高代碼密度。有的客戶需要一些定制化的調試方式，或者更少的接口，更高的效率，沁恒就提出單線調試接口的設計?！扒囡齊ISC-V核，USB/藍牙/以太網等接口的IP我們都已經研發(fā)完成，客戶有什么需要，我們通過橫向整合就可以推出符合市場或客戶需求的產品，這也是RISC-V具備高靈活性的亮點之一?！睏钣驴偨Y到。

那么在IoT領域，乃至是未來的高性能計算領域，能夠推動產業(yè)化落地的關鍵因素是什么？何寧總結了三大體會：

一是內核能力要強。如果某個公司是垂直整合的產品，從內核做出來到產業(yè)化落地，在同一個公司里面這個周期是非常短的。因為路徑很短，所以產品端直接提出一些要求，內核團隊可以馬上做調整，去適配需求，這種適配能給產品帶來很強的競爭力?！白约航ㄔO內核研發(fā)能力，并把它迅速轉化成產品的競爭力，這個路徑短的話，其實特別有利于產品落地。產品落地反過來就會帶動RISC-V的架構落地?！?

二是產品本身要在行業(yè)內有影響力。一個行業(yè)的頭部產品的落地和帶來的示范效應，一定是強于一些已經殺成一片紅海的產品的。行業(yè)里面的首發(fā)產品具有一定的示范效應，反過來能夠帶動RISC-V架構落地。

三是生態(tài)的規(guī)?；茝V，應用的產品數量一定要多。奕斯偉計算的原則是：凡是能采用RISC-V架構的都采用。這樣每年很多顆同時產業(yè)化落地，采用RISC-V架構的比例越來越高，這種規(guī)模化效應就會非常強。

Semidynamics創(chuàng)始人兼CEO Roger Espasa表示，預測未來的RISC-V的需求量將會很大，因為包括IoT、PC和數據中心等不同領域中，對于架構的需求會是很大的而且多元化的?！拔覀兛梢钥吹絉ISC-V是從底部開始做起的，到了中端、高端，包括服務器，當然需要一定的時間。最終會進入到HPC，也會進入到GPU，以至于全覆蓋。”Roger Espasa分享到。

RISC-V的進階：進入車載和服務器領域

那么從IoT滲透之后，進入全場景的RISC-V，會在哪些應用方向上發(fā)力？楊靜表示，將來從邊緣側的算力迭代，到工業(yè)界智能化的升級，甚至到車載系統(tǒng)、數據中心等對特別算力要求更高的場景，都會有RISC-V能夠發(fā)揮潛能的地方。

而何寧的感觸頗深，他表示在過去，RISC-V架構確實以物聯(lián)網的應用為主。但是往前走，尤其最近兩年時間里，在一些中強生態(tài)的場景里面，RISC-V的應用已經開始起來了。例如AI計算、車載、多媒體計算領域（如TV和機頂盒），還有一些對于算力有要求，但是又不太涉及生態(tài)軟件的，比如DPU等，都是非常好的落地場景。

賽昉科技董事長兼CEO徐滔也持相同的觀點，他表示，RISC-V的誕生就是為了全方位的計算平臺，這兩年RISC-V走向高端的趨勢是非常明顯的。

而在眼下，汽車和服務器是大家都關注的RISC-V邁向高性能計算的兩個重要應用場景，可以看到的是，在當前消費低迷的市場環(huán)境中，這兩大應用方向也仍保持了較好的增長勢頭。

左至右：Semidynamics創(chuàng)始人兼CEO Roger Espasa；Andes晶心科技董事長暨執(zhí)行長林志明；賽昉科技董事長兼CEO徐滔；SiFive產品營銷高級經理林宗民

“車載芯片是RISC-V新的爆發(fā)點”

首先在汽車應用上，RISC-V在當下有著很好的切入點。汽車正在經歷電子電器架構的變革，對于計算有了更多新的需求，而且對于這些新的需求而言，Arm和X86并沒有占據很強的生態(tài)地位；RISC-V又具有從指令集開始定制的優(yōu)勢，更適合車廠來針對當下功能特色進行垂直整合。

芯來科技市場戰(zhàn)略副總裁李玨表示，以前做車載芯片用到CPU普遍采用Arm、Arc或私有架構，國內目前在車載芯片領域還沒有統(tǒng)一的CPU架構事實標準，RISC-V開放架構出現以后，如果能出現基于RISC-V開放架構的車規(guī)級IP，其實能很大地拓寬應用領域的范疇。目前在車端還沒有統(tǒng)一的操作系統(tǒng)，或統(tǒng)一的AUTOSAR架構。目前軟件和工具鏈在車輛上還是碎片化的，包括地圖在內的APP也不是通用的，就像以前山寨機時代一樣，一款APP要適配各家車型系統(tǒng)。如果業(yè)界都從底層的指令集上選擇RISC-V開放架構開始支持上層應用，那么軟件廠商，操作系統(tǒng)廠商，就可以以一個標準來支持多家的內核、CPU芯片和SoC芯片，這樣上層開發(fā)軟件就可以利用RISC-V的標準化來實現統(tǒng)一。

“RISC-V出現以后，很多車載的工具鏈廠商和軟件廠商可以基于RISC-V標準，而不是基于某一家的哪個核做移植，這樣就不會綁定到單獨的一家IP提供商、芯片廠商，而是以后用于任何一家的RISC-V架構的芯片都能適配，這樣的話就能加速應用軟件生態(tài)在車載上RISC-V移植工作?！崩瞰k分享了RISC-V在車載上發(fā)展的另一大好處，那就是不會產生讓汽車應用像手機應用一樣，產生綁定某一特定架構擁有者的壟斷局面。

芯來從2年前開始布局車規(guī)RISC-V CPU IP，并在近期拿到了車規(guī)認證。客戶如果選擇了芯來的車規(guī)的IP產品，那么在整個芯片、系統(tǒng)的車規(guī)認證里，CPU的部分就不用再進行功能安全等級驗證，可以直接當成一個黑盒使用，客戶只需要證明CPU的外圍、工具鏈以及最后的軟件是符合車規(guī)級要求的即可。此舉可以幫助國內公司加快進行車規(guī)級芯片研發(fā)和驗證流程，縮短上市時間。

“數據中心的機會更明顯”

而相比車載芯片領域，在數據中心/云服務器的應用上，RISC-V的優(yōu)勢和切入點何在？可以從生態(tài)壁壘和行業(yè)現狀兩方面一起來看。

RISC-V指令集的優(yōu)勢在于其模塊化的特點，擴展指令的定義可以與軟框架和軟件指令是要匹配去進行適配，實現更緊密的軟硬協(xié)同一體設計，發(fā)揮通用框架適配時候帶來新的能力上的提升。而這種能力的提升，顯然是對于服務器應用而言最為關鍵的。

首先在生態(tài)上，何寧認為在RISCV在數據中心上相比PC更易落地。這是因為數據中心的應用數量并不像手機、PC上那么多，因此很難要求應用開發(fā)者們反向來適配架構做移植。但在數據中心方向上，是有這種可能的。尤其是私有云在中國越來越普遍的情況下，對軟件的所有權、數量等各個方面，可控度要比開放的軟件強很多。在服務器領域，會有如案件廠商主動擁抱RISC-V，進行移植和適配，從而跟隨RISC-V進入更大更廣闊的市場。所以在數據中心應用中推廣RISC-V的軟件的移植和適配，反而更容易比PC、平板更快落地。

算能也看好數據中心應用，并且已經找準了一個切入點。算能產品總監(jiān)陸吉年表示，GPGPU價格昂貴，而且經過了30年的技術迭代和發(fā)展之后，現在仍然是很貴。而通過RISC-V+TPU集成在一起的方案，可以實現對于GPGPU的替代。而且當下算能SG2042已經支持Vector1.0，能夠更高效地實現TPU和RISC-V處理器之間的數據搬運。針對未來的產品計劃，陸吉年表示還將是采用64核的架構設計，重點解決Vector1.0的生態(tài)依賴問題。

RISC-V生態(tài)之路：從指令集特色出發(fā)，帶來商業(yè)模式突破

不論是走向手機、PC，還是車載和服務器領域，高性能計算的算力提升，也意味著更多的應用軟件的承載。對于RISC-V軟件生態(tài)之路而言，任重道長。

楊靜表示，RISC-V現在已經進入到一個高性能發(fā)展的階段，主要指的是主頻在2GHz以上的高性能，很多應用都可以用RISC- V實現了。她進一步表示，除了看到RISC-V在CPU性能上的提高之外，還需關注兩個方向：一是在高性能之上有多少軟件配套？楊靜解釋，從應用落到硬件有一個非常漫長的過程，需要產業(yè)鏈所有伙伴一起合作，才能補齊軟件能力，真正幫助RISC-V承接住豐富的應用需求，實現落地；二是任何一個新的架構都要找準自己生長的點，找到一個“殺手級應用”共同爆發(fā)。她舉例，ARM當年爆發(fā)與智能手機市場的蓬勃是一致的，如今，AIGC的興起，恰好有機會把“AI原生”的RISC-V架構帶出圈?！叭绻裉炷軌蛲耆尫臨ISC-V高靈活性和可拓展的能力，那么RISC-V就一定能打入AI領域。”楊靜說。

RISC-V的彈性，其實給予了商業(yè)模式更大的靈活度，允許企業(yè)可以實現真正的從芯片到應用的垂直整合。SiFive產品營銷高級經理林宗民表示，很多中高階的應用中，過往有一些軟硬件綁定的狀況，但從去年12月加州的RISC-V峰會上其實已經出現了一個徹底改變的契機。SiFive認為RISC-V能夠帶來一個重大的商業(yè)模式的變化，那就是“垂直半導體”。也就是說最終應用/產品商可以通過RISC-V來擁有自己的芯片、定義自己的芯片功能、將產品/應用上的特色整合在芯片端，從而讓產品在終端給消費者更好的體驗?！皠偤肦ISC-V有不同的IP供應商，軟硬件的解決方案，終端廠商可以找到跟自己最適配的合作廠商，不會被某一家芯片/IP供應商所綁定，這是最大的差異?！绷肿诿穹窒淼剑斑@也決定了芯片上面大家不用照著原本運作的方式，因為這個浪潮的方式有點改變了。大家可以照著更靈活、更適合現在市場上需要的方法，把自己的方案實現出來?！?

而晶心科技（Andes）正是利用了RISC-V指令集的可拓展性，為客戶提供的標準IP產品上添加了“客戶自定義指令集”的功能，提供了一種全硬件和全軟件之間的均衡。Andes晶心科技董事長暨執(zhí)行長林志明表示，過去數十年，在電子產業(yè)很早就有加速器，很多加速器是用全硬件來做成的，也有一些加速器是全軟件做成的。它們的優(yōu)缺點就是：全硬件效率比較高，效能比較好，但是成本最高。全軟件的做法可能幾乎沒有什么成本，但是它的成效可能是最差的。RISC-V給予工程師加指令的本質其實就是一個協(xié)同處理器的概念，也就是一個加速器的概念。而且這種自定義指令集，還有一個好處那就是可以避免被抄襲和逆向，即使是芯片被盜賣也不存在自定義指令集被竊取的風險。

而當RISC-V的芯片邁向高性能，要追求性能和功耗的平衡，必然要采用大小核的設計。賽昉科技就在此次峰會上，率先推出了首個RISC-V大小核IP子系統(tǒng)方案，包含賽昉科技Dubhe系列CPU IP和StarLink互連總線IP。徐滔表示，RISC-V大小核的設計方案體現了RISC-V本身在CPU和SoC設計上的進步，RISC-V如果想在客戶端上和ARM競爭，一定或多或少會涉及到大小核設計的理念和方式。

但RISC-V具有一個Arm所不具備的優(yōu)勢，那就是靈活的可拓展性。Arm為各種應用做了大量的優(yōu)化，整個指令集達到了1600多條。而RISC-V一開始只有50條基本指令，然后根據不同的應用方向來進行性拓展。“RISC-V往前走，一定會走到像ARM一樣；從指令數量來講，會達到ARM一樣數量的指令集，這個是一定會達到的，甚至會超過。但是它不一樣的地方在于，它是模塊化的，是有擴展的。擴展可以一個一個往外擴，不同的擴展對應不同的應用，包括高性能?？蛻粼谟玫臅r候，不需要把所有的擴展都用起來，客戶可以選擇與自己應用相對應的比較有利的擴展，甚至可以有一些私有的擴展?！毙焯戏窒淼?。

結語

其實綜合多家之言，不難看出RISC-V的優(yōu)勢以及其未來成為主流的必然原因。一方面，彈性、模塊化的可拓展指令集特色，使其芯片能夠實現更緊密的軟硬件耦合，比如AI領域算子和架構的緊密耦合，從而實現更快加速和針對特定領域的更高能效。另一方面，這種開放的指令集架構讓整個生態(tài)的開放程度進一步下探，任何一家企業(yè)或任何一個應用都不會單獨綁定在某一家IP/芯片供應商上：對于新的增量應用而言，可以走的更快；對于存量應用而言，提供了第二選擇的更好解決方案。

邁向高性能，找準應用發(fā)力點，快速構建完備的生態(tài)是當下RISC-V發(fā)展的關鍵。楊靜表示，“生態(tài)發(fā)展非一日之功，也不是一家企業(yè)能夠完成，它需要所有人持續(xù)的深入合作。我們相信，將來在這個生態(tài)真正建立起來的時候，每一個生態(tài)環(huán)節(jié)里面的伙伴都會從里面受益?！?