X86和ARM斷供俄羅斯，中國能押注RISC-V嗎？

【文/觀察者網 呂棟】

俄烏衝突爆發後，X86和ARM陣營相繼宣佈斷供俄羅斯，此舉對俄芯片業造成打擊的同時，也讓更多人關注到世界上還有另外一種開源的指令集標準RISC-V。尤其是近期英特爾宣佈加入RISC-V國際基金會、Meta自研7納米RISC-V處理器、印度推出RISC-V處理器發展規劃等，更讓RISC-V頻繁見諸報端。

中國企業和機構也在深度佈局新興的RISC-V，目前在RISC-V國際基金會的19個高級會員中，和中國相關的達到12個，基金會董事會中已有超過一半的席位來自於中資企業。

多方押注，RISC-V的發展前景和政治安全性如何？日前，RISC-V國際基金會CEO雷德蒙德在接受外媒採訪時表示，RISC-V比ARM進步的更快，希望未來可以“統治世界”，該組織不會阻止任何人蔘與RISC-V。但她同時提到，如果國家層面的制裁力度更大，該組織將在必要時做出改變。

對於RISC-V得到越來越多的支持和關注，中科院大學教授包雲崗等人近期曾撰文指出，RISC-V為中國等發展中國家帶來突破CPU壟斷的機會，但也不能盲目樂觀，開源芯片還處於起步階段，要構建相對完整的技術體系進而形成一個開源芯片生態，仍然面臨諸多挑戰和難題。

RISC-V國際基金會CEO雷德蒙德

“硬件領域的Linux”

在手機、電腦等終端設備中，處理器芯片處於核心地位，而指示處理器執行某種運算、處理功能的命令被稱為“指令”，全部指令的集合也被稱作“指令集”。為實現指令系統而構建出來的硬件電路，被稱作“架構”。通俗地講，指令集就像是一種語言的語法規則，根據這套語法規則，可以遣詞造句寫出不同的文章。

科技領域通常所説的X86和ARM，就是不同的指令集標準。類似漢語、英語、日語等，不同指令集擁有不同的語法規則。根據不同的指令集標準，可以設計出不同的處理器芯片。例如，基於X86的英特爾酷睿和AMD鋭龍處理器，基於ARM的海思麒麟和鯤鵬，高通驍龍，聯發科天璣，蘋果A系列和M1系列等處理器。

計算機體系結構示意圖

2010年誕生於美國伯克利大學的RISC-V，同樣是一種指令集標準。不過與X86、ARM屬於公司私有的指令集不同，RISC-V的最大特點是開源，相關源代碼和文檔免費公開，可以降低芯片設計的門檻。2015年，負責管理運營RISC-V的非盈利組織“RISC-V基金會”成立，並於2019年遷址瑞士，成立RISC-V國際基金會。

當地時間5月7日，RISC-V國際基金會CEO卡莉斯塔·雷德蒙德（Calista Redmond）在接受英國科技媒體“The Register”採訪時坦言，她希望RISC-V這個新興的開源處理器技術可以“統治世界”（world domination），但要真正做到這一點，這家非盈利組織需要來自各方的支持，甚至包括那些已經佔據主導地位的指令集廠商的支持，比如説X86巨頭英特爾。

“我們必須獲得一定的資金，才能運營和管理這種特殊的組織”，雷德蒙德認為，以付費會員的形式獲得支持，對開發沒有授權費用的CPU指令集架構（ISA），以及更好地同X86和ARM進行競爭，是有必要的。

在加入RISC-V國際基金會之前，雷德蒙德是一位在IBM擁有12年工作經驗的“行業老兵”，她極力推薦加入RISC-V國際基金會，該組織讓付費會員在開源指令集架構的未來發展中擁有更多的發言權。對於科技公司來説，這是一個比專有指令集架構（即X86和ARM）更公平的競爭環境。

“每個人從中得到的利益都與其他各方相關，他們會説，‘我的命運不被任何一家或幾家公司決定。大家共同進行投入，因此我的風險水平要低得多’。”她説道。

報道截圖

今年2月，英特爾以高級會員（Premier Members）身份加入RISC-V國際基金會，該公司代工服務部高管同時加入基金會董事會和技術指導委員會，並推出10億美元基金建立代工創新生態系統。而按照基金會規定，只需要繳納每年25萬美元的會員費，就能自動獲得董事會成員席位和技術指導委員會席位，後者決定指令集架構的新功能和規格，這種方式使得全世界的企業都可以擁有相同的機會去爭取話語權。

雷德蒙德這樣描述RISC-V國際基金會高級會員的想法：我真的很想支持這個項目，因為它幫助我實現了自己的商業化，同時也建立了一個生態系統，促進整個行業的持續發展，在那裏我將找到發展夥伴、客户、新機會，推動所有這些項目，以使一些事情真正具有戰略持久性。

英特爾之外，RISC-V國際基金會還有18家高級會員。其中有多家中國公司，包括中國大陸的阿里雲、成為資本、華為、中興通訊、紫光展鋭、希姆計算等，中國台灣的晶心科技，美國公司包括谷歌、西部數據等。另外還包括一些初創公司，例如賽昉科技、Ventana Micro Systems以及SiFive。

2021年6月，成為資本創始及執行合夥人、RISC-V國際基金會理事李世默在RISC-V 2021中國峯會演講中提到：我將全球化1.0稱作世界秩序中的X86，這個體系是封閉的，任何國家要想在這一體系中取得發展，都必須採用西方的自由主義政治、新自由主義經濟。從單一走向多元，從排他走向包容，從普世走向普惠，從封閉的X86走向開源的RISC-V，就是歷史潮流推動下的全球化2.0。

RISC-V國際基金會高級會員

比高級會員更多的是級別相對較低的戰略會員（Strategic Members），包括國外的三星、IBM、英偉達、高通、希捷、恩智浦、英飛凌、亞德諾等，國內的有浪潮信息、紫光同創、兆易創新、北京君正、碧桂園創投、瑞芯微等公司。這些公司根據實體規模收取會員費，最高每年3.5萬美元，較小的組織可以支付一半或更少，有權提名三名理事會代表。

其實RISC-V 國際基金會近2500名會員不只是企業，還包括大學和政府相關機構。

今年4月底，印度電子與信息技術部宣佈將以高級會員身份加入RISC-V 國際基金會，並對外公佈“數字印度RISC-V處理器”（DIR-V）發展規劃，目標是基於開源RISC-V指令集自主研發微處理器，並在2023年12月前實現流片，口號是將印度打造為RISC-V技術與產業的全球性高地。

另一個具有高級會員身份的重要政府相關實體是中國科學院，該機構通過下屬軟件研究所和計算技術研究所參與其中。去年6月，中科院計算所研究員包雲崗曾公開發布國產開源高性能RISC-V處理器核心——香山。

由於中科院是美國貿易管制的對象，也凸顯出RISC-V在國際緊張局勢中以開源性質所處的獨特地位。

雷德蒙德指出，就像俄羅斯等其他國家一樣，RISC-V國際基金會不尋求阻止任何人加入其中，不過該組織將在必要時做出改變（make changes if needed）。

她表示：“如果事情發展到國家層面制裁更嚴厲的地步，我們可能需要調整策略。但在這一點上，我們會遵守規則，並與全球其他開源組織保持密切聯繫，瞭解他們會怎麼做。”

今年2月俄烏衝突爆發後，英特爾、AMD代表的X86陣營和ARM公司相繼宣佈暫停向俄羅斯客户和合作伙伴交付產品和提供支持，進一步投資RISC-V被視為俄羅斯發展自主芯片的唯一選擇。

從理論上來説，RISC-V的開源模式被視為“硬件領域的Linux”，作為公開的技術創新不應受到政治上的約束。但早在特朗普執政時期，針對華為的制裁措施就沒有豁免開源模式。為了規避更多的政治風險，RISC-V國際基金會決定選擇將總部搬遷到瑞士。但從雷德蒙德最新表態來看，潛在的政治風險似乎仍然存在。

“預計更多人將轉向RISC-V”

對於RISC-V的發展前景，中國工程院院士倪光南曾在2019年底做出過預測，未來RISC-V很可能發展成為世界主流CPU之一，在CPU領域將形成X86、ARM、RISC-V三分天下的格局。他認為，中國新一代信息技術，比如大數據、5G、物聯網、VR、邊緣計算都可以嘗試採用RISC-V。

雷德蒙德在最新採訪中透露，歷史上與X86和ARM有密切關係的公司，正在考慮RISC-V以分散風險。除此之外，RISC-V還可以為這些公司提供另一個不同的指令集架構，以支持他們日益增長的異構計算需求。

“這樣做有商業意義。”她表示。

對於英特爾來説，雷德蒙德認為，這家X86巨頭加入RISC-V陣營，有助於支持英特爾重獲新生的代工製造業務。在新CEO基辛格上任後，英特爾已經承諾為客户代工基於X86、ARM和RISC-V的定製芯片，以謀求在芯片製造領域重新領先。雖然英特爾支持RISC-V被外界視為可能會與傳統的X86業務產生衝突，但雷德蒙德並不認為這會對英特爾的生存構成威脅。

英特爾CEO基辛格

“這不是內部消息，但我十分確定他們並不太擔心自己的X86業務。我的意思是，他們牢牢佔據着主導地位。他們有很多客户進行數百萬美元量級的投入。人們通常不會放棄現有的投資。”雷德蒙德表示。

但雷德蒙德的確看到了RISC-V在新興領域贏得業務的機會。她認為，隨着時間的推移，設備和IT基礎設施將越來越多地轉向開源指令集架構，“隨着技術的繼續推進和完善，在一兩代之後，我預計更多人可能會轉向RISC-V”。

就在上個月，MIPS指令集架構的擁有者美國Wave公司宣佈，將放棄一度流行的MIPS架構，並將於今年推出兩款採用RISC-V架構設計的新微處理器，“為了讓公司繼續存活下去，它需要找到另一種方式來對抗已經輸掉的生態系統之戰”。

對於RISC-V的興起，雷德蒙德還有更細緻入微的觀察。她相信，X86和ARM並不一定會過時。相反，她猜測芯片設計公司將越來越多地把X86、ARM和RISC-V視為同一工具箱中的工具，這將導致設備和IT基礎設施中出現更多的指令集架構，而這種跡象已在逐步顯現。

例如，英特爾在一些產品中使用了ARM的內核，包括在可編程網絡設備Mount Evans IPU中使用16個ARM Neoverse N1核；AMD處理器在基於硬件的安全性上依賴於ARM，該公司同時正考慮將RISC-V整合到未來的產品中；雖然英偉達在即將推出的服務器CPU上擴大了對ARM的使用，但它也在自己的GPU中使用了RISC-V，與ARM競爭的Imagination也是如此。

“你開始以不同的眼光看待技術和硬件，把它們當做一個組成部分，而不是盲目的迷信某一種技術。”雷德蒙德表示。

英特爾Mount Evans IPU中使用16個ARM Neoverse N1核

“ARM用20年，我們只用5年”

儘管不少業內人士對RISC-V的發展表達了樂觀，甚至競爭對手也選擇加入，但必須指出的是，在大多數情況下，RISC-V仍然不是服務器和PC行業的主流選擇。

今年3月，美國RISC-V芯片設計廠商SiFive首席執行官帕特里克·利特爾（Patrick Little）坦言，預計在2025年底之前，該公司設計的處理器不會用於商用個人電腦，而服務器方面的努力將需要更長的時間。不過，SiFive已成為RISC-V陣營的首支獨角獸。

還應該指出的是，過去幾年在蘋果等公司的支持下，ARM才剛剛在PC和服務器領域嶄露頭角。

蘋果M1 Ultra芯片

但雷德蒙德透露，谷歌和其他所謂的“超大規模企業”正在“暗中進行”RISC-V項目，西部數據和希捷等公司的存儲設備中的微控制器，也是基於RISC-V指令集架構。她還特別提到了阿里巴巴的玄鐵RISC-V處理器，這款處理器主要用於智能家電、車載、工業控制、邊緣計算等領域。

雷德蒙德還表示，三星電子和Esperanto Technologies以及其他公司正在測試一款擁有1000個內核的RISC-V人工智能處理器，另一家創業公司Ventana Micro Systems正在開發基於RISC-V的服務器芯片。

雷德蒙德並沒有介紹PC使用RISC-V處理器的例子。

但據The Register報道，SiFive在2020年底推出了台式機的RISC-V開發板，Microchip則推出業界首款基於RISC-V的SoC FPGA開發套件，“可以肯定地説，各種項目和產品都在進行中”。

雷德蒙德承諾，今年晚些時候可以看到更多服務器和PC應用RISC-V處理器的案例，“今年你會看到筆記本電腦以及更多數據中心的應用案例”。

這位CEO還做出了更大膽的承諾：ARM用了大約二十年才達到今天的水平，她預計RISC-V大約需要五年就能取得同樣的進展，“我們在採用曲線（adoption curve）上處於什麼位置？我們還沒有走到一半，但我們很快就會到達。”她説。

但她也補充稱，五年時間並不是一個“精確的預測”，因為RISC-V國際基金會及其成員需要在指令集方面完善一些額外的功能以及軟件支持，以覆蓋廣泛的應用。

讓雷德蒙德對RISC-V在未來幾年獲得更多吸引力充滿信心的是，這款指令集架構正得到更多組織的支持，“我們之所以能更快地實現目標，是因為我們在整個社區擁有更大的共享投資池，這正在推動這一點。”

今年3月，中科院計算所研究員包雲崗、中國工程院院士孫凝暉等人撰文指出，基於開源指令集 RISC-Ⅴ的開源芯片生態正在快速崛起，為包括中國在內的廣大發展中國家突破中央處理器（CPU）芯片領域的技術壟斷和市場壟斷帶來新機遇。

但文章也同時指出，芯片領域不能盲目樂觀，開源軟件經歷了近 40 年的發展才形成今天的蓬勃態勢，而開源芯片還處於起步階段，要構建相對完整的技術體系進而形成一個開源芯片生態，仍然面臨諸多挑戰和難題。中國在開源芯片領域具備很好的條件，有機會成為開源芯片領域的引領者。

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