RISC-V正在撼动微芯片行业

基于 RISC-V 的芯片开始出现在从笔记本电脑到自动驾驶汽车系统的所有领域。

计算机芯片对现代生活至关重要。我们的手机、汽车、电脑和越来越多的其他设备都需要它们，而由新冠疫情引发的全球芯片短缺仍然挥之不去，这表明它们的缺乏会对整个经济产生连锁反应。

芯片之所以如此重要，是因为它们充当我们设备的“大脑”，处理和存储从软件程序中获得的信息。芯片的“指令集架构”定义了其支持的命令等。为确保芯片能够理解这些编码指令，芯片设计人员使用基本“词汇表”进行编程，其中可能包括“添加”、“比较”或“存储到内存”等命令。 该词汇表是芯片的“指令集”，其“指令集体系结构”(ISA) 定义了其支持的指令集、接收命令的方式等。

虽然任何人都可以发明新的 ISA，但目前有两种 ISA 主导着科技行业：Intel 的x86和 ARM 有限公司的ARM。前者通常用于计算机、笔记本电脑和服务器的芯片，而后者更普遍用于移动设备的芯片。

只有几个 ISA 的主导地位意味着软件开发人员不必经常重写代码——因为一个 ARM 芯片设计的程序将与其他 ARM 芯片兼容——但这些流行的 ISA 的缺点也是它们专有的。这意味着一家希望其开发中的笔记本电脑能够运行为 x86 芯片编写的软件的初创公司将需要从英特尔获得 x86 IP 许可并构建自己的芯片。在任何一种情况下，他们都需要花钱访问 ISA，而这甚至可能不是他们设备所需要的。 

作为一种开放式架构，RISC-V 提供了更多的灵活性和可扩展性。

RISC-V 的出现

2010 年，加州大学伯克利分校开发了一种新架构 RISC-V，与 x86 或 ARM 不同，它是一个开放标准，这意味着任何人都可以自由访问它并为其开发做出贡献。随着基于 RISC-V 的芯片出现在从笔记本电脑到自动驾驶汽车系统的一切事物中，这种架构现在终于从一个新奇事物转变为科技界的主要参与者。

NASA 计划在计算机中使用基于RISC-V 的 CPU来执行其未来的太空任务，虽然目前还没有 RISC-V 智能手机，但谷歌正在为此做准备——2022 年 12 月，它宣布其 Android 操作系统将除了 ARM 和 x86 之外，还支持 RISC-V ISA。

RISC-V International——总部位于瑞士的非营利组织，负责协调 RISC-V 的开发和采用——其2019 年 2 月只有235 名成员，但如今，它拥有超过 3180 名成员，其中包括许多科技巨头，如谷歌、华为和 Meta。

英特尔本身已经加入了非营利组织，并计划使用新的10 亿美元代工基金的一部分来支持 RISC-V 的开发和采用，大概是希望它能真正为客户制造 RISC-V 芯片。

RISC-V可以制造更好的芯片

RISC-V 的吸引力不仅仅在于芯片开发人员可以免费访问该架构——它还具有模块化设置，可以更轻松地创建针对某些功能进行优化的芯片，而无需任何不必要的额外功能。

“作为一种开放式架构，与封闭的专有 ISA 相比，RISC-V 提供了更多的灵活性、可扩展性。”RISC-V International 首席执行官 Calista Redmond表示。“由于 RISC-V 是一个可扩展的 ISA，公司可以轻松地实施最小指令集并添加自定义的扩展，为这些创新的工作负载创建自定义处理器，”她补充道。

RISC-V正在无处不在

正如 RISC-V International 的 CTO Mark Himelstein告诉《麻省理工科技评论》的那样，这种方法可以为开发人员节省金钱和时间。他引用了耳机制造商 Bluetrum 的例子，该公司使用开放标准来构建它所需要的东西。

“如果他们没有使用 RISC-V，他们要么不得不购买比他们想要的功能多得多的商业芯片，要么他们将不得不设计自己的芯片或指令集，”Himelstein 解释道。“他们两个都不想要。”

RISC-V 生态系统正在快速发展，支持者希望看到该架构在未来得到更广泛的应用。“我们 2022 年的愿景是让 RISC-V 无处不在，随着 RISC-V 在汽车、航空航天、数据中心以及消费设备等各个领域的采用和开发，这一目标已经真正实现，” Redmond说。

“随着这种风潮，市场上已经有数十亿个 RISC-V 核心，我们预计到 2023 年还会有数十亿个，因为世界各地的公司和国家都在拥抱和支持 RISC-V，”她继续说道。

审核编辑 ：李倩