中國的芯片市場長期浸泡在“重應用輕設計”的理念中，如果不是特朗普的禁售“大棒”拍下來，恐怕至今還不覺醒，也正是中國市場的覺醒，把 RISC-V 從不溫不火推向了“熊熊燃燒”。如今，華為、高通、谷歌、三星、英偉達、NXP 等 100 多家科技公司已經(jīng)加入 RISC-V 陣營，國內(nèi)也有多家公司推出了基于 RISC-V 架構(gòu)的芯片，阿里平頭哥、兆易創(chuàng)新、華米科技、樂鑫等均在其列。

針對 RISC-V 架構(gòu)，業(yè)內(nèi)也有諸多質(zhì)疑聲，RISC-V 內(nèi)核是否是真正開源?未來 RISC-V 和 Arm 將呈現(xiàn)怎樣的競爭格局?RISC-V 是否能助力中國 IC 市場的崛起?帶著這些疑問，與非網(wǎng)記者采訪了半導體行業(yè)資深人士顧長怡先生。

顧長怡，本碩畢業(yè)于上海交通大學，后獲得美國南加州大學集成電路設計專業(yè)碩士學位，在美國多家高科技公司從事嵌入式系統(tǒng)和 FPGA 的開發(fā)工作，在軟硬件開發(fā)和數(shù)字信號處理方面積累了豐富的經(jīng)驗，是美國 PulseRain Technology 公司的創(chuàng)始人。2018 年，在由 RISC-V 基金會官方舉辦的全球首屆 RISC-V Soft CPU 設計大賽中，由顧長怡先生主持設計的 PulseRain Reindeer 處理器內(nèi)核脫穎而出榮獲季軍。2019 年，在以物聯(lián)網(wǎng)安全為主題的第二屆競賽中，他主持設計的 PulseRain Rattlesnake 處理器成功挫敗了所有的黑客模擬攻擊，綜合成績獲第一名。

RISC-V架構(gòu)是否屬于真正的開源模式?

從技術(shù)層面看，開源架構(gòu)分三種形式，即完全開源、部分開源、封閉模式。封閉模式不難理解，英特爾的 x86 架構(gòu)就是這種模式，不經(jīng)過英特爾的授權(quán)其它公司無法使用 x86 架構(gòu)設計芯片，目前國外只有 AMD 拿到了 x86 授權(quán)，國內(nèi)只有兆芯通過威盛拿到 x86 授權(quán)。

針對“部分開源”，顧長怡做了詳細解釋，實際上，就我對其它代碼庫的觀察，“部分開源”可以有兩種做法：一種是只公開非核心部分，而核心部分則保持封閉。另外一種做法是將源代碼做混淆處理(Obfuscation，比如將變量名替換為隨機生成的字符串等)。這兩種做法都不利于社區(qū)的合作，使得其他人很難對現(xiàn)有設計做進一步的改進。對于社區(qū)合作來說，最好的方式當然是“完全開源”，這樣有利于不同設計團隊之間互相學習與合作，博采眾長。

我們平時都說 RISC-V 是開源架構(gòu)，實際上是指 RISC-V 指令集是完全開放的。但是對基于該指令集而實現(xiàn)的 RISC-V 處理器，則其設計并沒有必要也向大眾完全開放。實際上，對于 RISC-V 處理器，其設計源代碼可以采取上面提到的三種形式中的任何一種。不過因為指令集開放而產(chǎn)生的慣性，使得目前大部分的 RISC-V 處理器設計也都采用了“完全開源”的形式。而這對 RISC-V 的發(fā)展是非常有利的。除了前面提到的處理器設計可以博采眾長以外，這還極大方便了操作系統(tǒng)和編譯器的開發(fā)，并使系統(tǒng)優(yōu)化整合變得相對容易。我覺得這種從下到上的完全開放才是 RISC-V 最大的技術(shù)優(yōu)勢。

目前，不僅采用 RISC-V 架構(gòu)的芯片廠商越來越多，加入 RISC-V 陣營的 IP 廠商也在不斷增加，國內(nèi)的晶心科技和芯來科技都已經(jīng)推出了針對 RISC-V 架構(gòu)的 IP 產(chǎn)品，隨著 IP 廠商開啟收費模式，RISC-V 是否還算真正的開源架構(gòu)?用戶使用的門檻是否會持續(xù)加大?

顧長怡先生的回答是：我前面提到，RISC-V 的處理器設計可以采取“完全開源”、“部分開源”、“封閉模式”這三種形式中的任何一種。我相信隨著 RISC-V 商業(yè)化運營的深入，會有越來越多的公司選擇后兩者。不過，討論誰是“真正的”開源架構(gòu)可能并沒有那么重要，畢竟“不管黑貓白貓，能捉老鼠的就是好貓。”而且我也不覺得用戶使用的門檻會因為商業(yè)化運營而持續(xù)加大。恰恰相反，由于大量“完全開源”設計的存在和 ARM 的強勢競爭，用戶使用的門檻很可能會一直保持在比較低的水平。

RISC-V能否承載起中國IC崛起的重任?

自己強大才是真的強大，美國在芯片市場處處發(fā)難也激起了國內(nèi)創(chuàng)業(yè)者自主研發(fā) IC 的熱情。RISC-V 的開源吸引了全球的關(guān)注，印度已經(jīng)將 RISC-V 定為國家指令集;以色列國家創(chuàng)新局將基于 RISC-V 研制作為全國企業(yè)服務的處理平臺;去年，RISC-V 中國聯(lián)盟成立，上海市政府宣布支持 RISC-V 架構(gòu)芯片，RISC-V 中國聯(lián)盟秘書長包云崗認為，“RISC-V 指令集有望像開源軟件生態(tài)中的 Linux 那樣，成為計算機芯片與系統(tǒng)創(chuàng)新的基石。”

中國開放指令生態(tài)(RISC-V)聯(lián)盟秘書處主任、中科院計算所高級工程師張科曾表示，在各類芯片中，處理器芯片是設計與制造過程中最為復雜的一類芯片，被公認為“集成電路皇冠上的明珠”，更是各國爭相搶占的制高點，而指令集架構(gòu)是處理器芯片的“靈魂”，如果處理器芯片能夠基于開放、免費的指令集架構(gòu)設計，并將設計源代碼等文件開源，勢必推動芯片及信息產(chǎn)業(yè)的新一輪變革。

在這樣的大背景下，RISC-V 被看作中國集成電路領(lǐng)域的新機遇，被寄予很高的期望， 顧長怡先生從技術(shù)角度發(fā)表了自己的看法，“RISC-V 是否能承擔起這樣的責任，這個我不敢妄下斷語。不過我可以肯定的是，RISC-V 是目前所有可行的選擇中最好的選擇。RISC-V 不論是技術(shù)的先進性，還是軟硬件生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)模，目前在所有的開源指令集中都是最棒的。”