包雲崗：中國CPU發展，為何會出現第三種模式

近期倪光南院士在《數字世界專刊》撰寫專文《推動RISC-V生態建設，與世界協同創新》。文章指出：一直以來，我國芯片產業在“主流CPU”架構上受制於人，在數字經濟時代，建議我國積極抓住時代機遇，聚焦開源RISC-V架構，以全球視野積極謀劃我國芯片產業發展。倪院士這篇文章對RISC-V在中國的發展態勢做了很好的總結。在此，再補充幾點評論：

一、

過去20多年，中國的CPU發展主要有兩種模式：

一是高鐵模式。以海思、海光、飛騰等為代表的企業，兼容X86/ARM主流生態，通過“引進-消化-吸收-再創新”，研發出有市場競爭力的產品，努力在國內市場佔有一席之地。

二是北斗模式。以龍芯、申威為代表的企業，獨立構建技術體系，獨立建設產業生態，目標是通過完全自主來實現可控。

近年來，出現了第三種模式——5G模式，國內越來越多的企業自發地選擇開放指令集RISC-V，參與RISC-V全球生態建設，通過融入國際生態、兼容國際標準、打造國際優勢。

這三種模式並不是誰取代誰的關係。相反，都需重視與發展，因為當前中國的處理器發展需要多種模式並進的“飽和式救援”。

二、

5G模式為何會興起，受到如此廣泛的關注？

5G模式和高鐵模式、北斗模式最大的區別在於：指令集作為一種標準規範，是歸屬於某個公司、由該公司來主導指令集演進和生態構建？還是不隸屬於任何一家國家或企業、用開放合作模式由全世界共同演進和共建生態？

當一個指令集隸屬於一個企業，那麼指令集的發展就會和企業的興衰緊密綁定。歷史上，有很多指令集隨着企業的衰敗而失去活力甚至消失，例如Alpha指令集隨着DEC被收購而消失，SPARC指令集隨着SUN公司沒落而無人問津，MIPS指令集隨着MIPS公司的顛沛流離而失去主流地位。

與CPU產業不同，通信產業採用是在ITU/3GPP等國際開放聯盟和標準組織治理下的全球共建模式，支持各國企業既合作又競爭，具有很好的可持續發展能力。

RISC-V生態系統，圖片來源見水印

三、

標準越開放，生命力越強。

最近David Patterson教授用以太網（Ethernet）發展歷程來論述開放標準具有更強生命力：1970-1980年代，很多企業都開發了各自的局域網協議，比如Apple AppleTalk (1985)，Datapoint ARCNET (1977)，Digital Equipment Corporation DECnet (1975)，IBM Token Ring (1984)，Xerox Ethernet (1974)，等等。這和今天國內指令集七國八制現象如出一轍。

這種局面得以改變，在於多家企業選擇聯合共建開放標準。 1979年，DEC、Intel、Xerox成立聯盟，推出基於Ethernet的DIX以太網規範。1980年，IEEE成立了802.3工作組，很多企業參與802.3工作組共同制定以太網標準。1983年，第一個IEEE802.3標準通過並正式發佈，10Mb/s以太網基本發展成熟。

以太網是一種開放標準，IEEE 802.3工作組負責標準制定，全世界企業都可以根據該標準規範開發各自的網卡和交換機。

在我讀大學時，以太網一直被認為是一種低端互連技術，帶寬不高、延遲也大，只能用來連連宿舍網。但今天的以太網已經成為全世界最主流的互連標準，這正是得益於它的開放性。

今天的RISC-V，能否複製以太網的成功？