David Patterson新年首发声：RISC-V开源的产学研之路该怎么走？

1月27日，RISC-V国际开源实验室（RIOS）、清华-伯克利深圳研究院与鹏城实验室共同举办了“第二届RISC-V国际开源论坛”。该论坛邀请了国内产学研界的专家学者，围绕RISC-V的人才培养、IP保护、开源供应链、开发板、高性能计算和生态进行了讨论。
 
RISC-V基金会CTO Mark Himelstein对RISC-V在2020年实现的成果进行了总结，并简述了基金会目前的发展情况。Mark Himelstein也对RISC-V的生态合作提出了倡议，在组织内与其他成员一并完成设计，做好分工，将开发代码发布至RISC-V的公开代码库而不是公司的私有代码库上等等。
 
RISC-V基金会创始人David A. Patterson提到，开源软件在这些年里已经彻底转变了信息技术，中国开发者同样受益匪浅，但主要是作为一个消费者，而不是贡献者。RIOS实验室的目标就是为了在通力合作下打造开放的标准（Zfinx扩展指令集的形式认证）、开放的软件（与Futurewei合作将Javascript V8移植到RISC-V上）和开放的硬件（PicoRio开发板）。
 
RIOS实验室作为一个非盈利组织，希望以技术传递来衡量成功，而不是论文发表的数量。目前RISC-V开源处理器数量已经超过25个，但要想实现成功单靠处理器是不够的，还有许多额外的工作需要完成。比如打造一个能与ARM和x86媲美的IP生态，开发内存控制器和总线控制器等非核心的IP。
 
RISC-V的开源人才培养
 
那么RISC-V的开源对人才培养和教育来说有着怎样的双向作用呢？Patterson教授认为，开源社区的核心在于贡献者，但个人贡献者往往都有全职工作，所以参与频率比较低，而学生往往是一个集体贡献者，比如共同开发一个项目、共同研究一个课题等，他们拥有更加充足的时间可以为RISC-V开源框架做出贡献。
 
香港科技大学教授李泽湘认为传统的教学形式主要与成绩和学位挂钩，学生很难全身心投入到项目中去。开源能够让学生走出象牙塔，直接接触到市场。
 
开源同样需要持续的投入，但很多开源社区起初热情很高，但之后慢慢沉寂了下来，那么RISC-V会不会也走上这条老路呢？Patterson以Linux举例，提出这是在跨行业努力下促成的结果，RISC-V也在走同样的道路。
 
专利与IP：开源下的秩序
 
开源社区虽然以开放为主，但仍会出现知识产权问题，如何避免版权流氓也是RISC-V需要考虑的一点。
 
金杜律所合伙人楼仙英提到， 当我们使用开源软件时，进一步开发后仍有可能出现侵权的现象，而且中国的商业模式不太一样，有的人获得专利不是为了保护自己，而是考虑如何赚钱。所以必须要做好FTO检索，从而减小损失。

北京大学法学院教授张平也提到了另一个维护专利的办法，那就是成立和加入ORIN、RPX这样的专利联盟，成员之间免费使用专利，阻止专利滥诉的发生。
 
RISC-V的开源供应链
 
对于商业公司来说，其供应链模型已经非常成熟了，但针对开源来说，设计、验证和流片等过程的高成本同样是一座大山。
 
Google软件工程师Tim Ansell介绍了Efabless在谷歌资助下开展的OPEN MPW SHUTTLE项目，该项目将使用谷歌与SkyWater合作的开源PDK，借助SkyWater的SKY130工艺节点来帮助开源项目实现免费流片。
 
近年来涌现了不少开源EDA工具，商用EDA有没有威胁感时，Mentor Graphics的副总裁Danny Perng认为开源EDA工具的用途在于起步和赋能。开源项目往往都会从小规模起步，但规模扩大之后，EDA公司仍有自己的生存空间。因为项目后期很大的成本都在维护上，这一点商用EDA仍然是占优的，所以EDA公司对于开源EDA工具持以开放的态度。Alchip副总裁Peter Teng也认同这一点，低端的开源EDA工具是用来创造原型和实现想法的，但项目发展壮大后仍会走商用EDA的道路。
 
SiFive前CEO Naveed Sherwani也提到，RISC-V开源生态供应链的未来机会很可能是多方合作，类似于efabless和谷歌的合作。再一个就是AI，利用AI来加速芯片设计。
 
RISC-V开源开发板
 
图灵奖实验室联合主任谭章熹PicoRio在会上正式发布了RIOS的PicoRio项目，这是一个开放并支持Linux的RISC-V硬件平台，帮助软件开发者将需要Javascript和GPU的程序移植过来。
 
谭章熹提到，RISC-V缺少低成本又能运行软件的开发板，开源开发者也不会单单为了软件开发而去购买1000美元的高端板卡。而PicoRio的好处就在于这是一个低功耗且低成本的硬件平台，而且其CPU和大部分SoC设计都是开源的，只有少数代工厂相关的IP、商用高速接口IP和GPU IP是闭源的。

目前搭载64位4核处理器的PicoRio 1.0版本已经可以运行完整的Linux系统，RIOS也已经实现了命令行模式下启动Chromium OS内核，并在这一内核上直接运行Chrome V8 Javascript引擎。而未来的2.0版本，PicoRio借助Imagination在GPU上的合作，运行网页浏览器一类的应用。3.0版本将继续提高CPU性能，将其达到Chromebook级别的平板电脑或笔记本水平。
 
96Boards创始人张旸也对RISC-V在开发板上的发展提出了建议，他认为从芯片角度上来说，RISC-V已经取得了不错的成绩，但软件端的竞争不可忽略，希望各方可以合作起来，而不是各自为战。
 
全志科技产品研发中心总经理孙彦邦也提到全志将在近期推出自己的RISC-V芯片和开发板。
 
RISC-V如何进军高性能计算
 
目前RISC-V的主要领域仍是IOT和AIOT等中低性能应用，那么作为一个新兴的框架，RISC-V有没有机会挺入高性能计算呢？
 
巴塞罗那超算中心前主任、MEEP项目主任Peter Hsu指出，目前RISC-V在HPC上的应用仍是作为加速器，而不是作为CPU。
 
国家超算广州中心主任，天河2号副总设计师卢宇彤也赞同他的观点，随着摩尔定律走向极限，超级计算领域同样需要新的架构来进行推进。RISC-V固然是一个扩展性很强的框架，但要想作为HPC的核心，仍需要一定时间的积累。
 
中兴入局RISC-V
 
本次论坛上中兴也公布了他们在打造领域定制RISC-V处理器的实践。中兴处理器领域定制架构师张景涛从德纳德定律、摩尔定律以及牧村定律的角度分析，认为未来十年是领域定制（DSA）的黄金十年。

中兴以RISC-V作为控制引擎（CE）打造了夸克AI处理器，并开发一套相应的软件工具链。CE模块负责数据的预处理和自定义指令的分发，为了实现PE单元的最大利用率，中兴自研了一个9级流水线的顺序双发RISC-V处理器。
 
张景涛提到目前中兴在人工智能领域通过夸克处理器做了一个尝试和开发工作，未来也希望借助RISC-V在中兴的主营通信业务中扩展新的应用领域。