开放二进制翻译联盟，推动RISC-V实现跨架构应用运行

电子发烧友网报道（文/周凯扬）在今年的RISC-V中国峰会上，RISC-V国际基金会的技术指导委员会副主席Philipp Tomsich发表了《通过二进制翻译统一RISC-V》的演讲。在演讲中，他也宣布了开放二进制翻译联盟的成立，力求打通RISC-V和诸多指令集架构之间的开放访问。
 
二进制翻译的重要性
 
对于任何一个新兴指令集架构来说，二进制翻译都决定了短期内可以兼容的软件生态，在现代计算中，二进制翻译也就成了软件开发和创新在不同标准化平台之间的桥梁。
 
以苹果为例，在M系列的Arm芯片推出之际，苹果在macOS上的绝大多数软件生态仍然是基于Intel x86的，且由于公布突然，只有少部分深度合作的软件开发商得以在首发之际推出了基于原生Arm架构开发的产品。
 
所以苹果推出了Rosetta 2这一二进制编译器软件，在安装Intel版本的软件时转译为Arm程序，在M系列芯片的高效能下，经过Rosetta 2编译的程序也能流畅运行。正是因为有了二进制翻译的缓冲，越来越多的厂商开始推出基于原生Arm macOS系统的应用程序，就连Mathworks都在近期推出了原生M系列芯片的Matlab和Simulink。
 
然而，二进制翻译到底是跨架构的，所以在翻译过程中难免会产生性能损失。以龙芯的LoongArch架构为例，在多年的研究下，才实现对x86/MIPS/Arm架构的高效二进制翻译。但对于RISC-V这个开放架构而言，如果对于二进制翻译采用“供应商锁定”或“暂时性”的路线，在与传统强势架构竞争时，无疑会带来劣势，所以我们需要一个更加开放的二进制翻译解决方案。
 
开放二进制翻译联盟的意义
 
从开放二进制翻译联盟的官网来看，这是一个主打开源开发和维护多种指令集架构的高性能二进制框架的非营利组织，主要靠其成员来提供方向和资金支持。作为一项重要的ISA赋能技术，该联盟指出必须有全球用户社区来支持和维护，从而避免碎片化并促进开放合作。
 
该联盟的主要目标分为教育、开发和赋能。二进制翻译作为一项成熟技术，却依然是一个活跃的研究领域，哪怕是耕耘了多年的Arm架构也不例外。所以开放二进制翻译联盟计划与研究社区一同推进该技术，同时与学术组织合作教育下一代的研究员与工程师。
 
第二就是最重要的开发了，联盟将开发和维护一些关键组件，用于将生产级的二进制翻译集成到各种产品中去，这些组件包括：一个跨多ISA的动态二进制翻译架构，更快的指令解码器，最后是测试组件，用于评估二进制翻译产品的完成度、准确度和性能。
 
最后是赋能，在通过软件解决了二进制兼容性和移植挑战后，联盟会进一步推动下游生态的开发，包括服务供应商和集成商，从而真正实现在设备上的商业化落地。根据Philipp Tomsich提供的计划开发路线图来看，该联盟拟在2023年末达成促进开发所必要的资助协议，在2024年末推出首个开发者预览版本，并力求在2025年实现首个客户产品交互，比如首个RISC-V安卓手机。
 
对于RISC-V意味着什么
 
尽管RISC-V已经在半导体市场的声势愈发浩大，但依旧缺乏成熟的应用软件生态，这也是其在高端消费电子市场依旧缺乏主流产品的原因。哪怕有了RISC-V笔记本、平板乃至未来可能会出现的RISC-V手机，RISC-V也需要进一步加强在二进制翻译上的合作开放研究，同时利用其不断扩大的影响力促进原生RISC-V应用的开发。同时除了客户端计算产品外，RISC-V在工业及服务器领域的应用也可以通过二进制翻译得到更广泛的应用。