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近期，高通、恩智浦、Nordic、博世和英飞凌等宣布联手组建一家芯片新公司，目标是通过支持下一代硬件开发而推动RISC-V在全球范围内实现。该公司将支持基于RISC-V的兼容产品、提供参考架构并帮助建立行业广泛使用的解决方案，应用重点包括汽车、移动终端和物联网领域。一石激起千层浪，消息一出芯片领域对RISC-V的关注度迅速提升。早前《麻省理工科技评论》公布了2023年“全球十大突破性技术”，其中就包括RISC-V，并称RISC-V的开放标准可能会改变众多公司制造计算芯片的方式。
▌RISC-V架构的诞生
我们知道芯片的CPU架构类型通常由指令集架构来定义，所谓指令集，是存储在芯片内部指导它如何进行运算的一系列规范语言，也是芯片的灵魂所在。广义上来说，指令集通常分为复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC），处理器厂商则在此基础上定义自己的CPU架构，市场主流的X86架构、ARM架构均是如此。
RISC-V是一个基于精简指令集（RISC）原则的开源指令集架构，起源于2010年加州大学伯克利分校的研究项目，为了解决X86和ARM指令集架构复杂和高昂授权费用的问题，研究人员提出了完全开源免费的RISC-V指令集架构，并可以被任何学术机构或商业组织商用。RISC-V架构凭借其开源特性，吸引了更多厂商和开发者参与到其生态系统的建设中，并在2015年正式以基金会的方式运营。
根据RISC-V基金会的数据，2022年采用RISC-V芯片架构的处理器核已出货100亿颗，预测到2025年RISC-V架构的处理器核的出货量将突破800亿颗。RISC-V仅用12年时间就完成了ARM用30年才走出的成绩。倪光南院士认为，未来主流CPU架构格局中，RISC-V将与X86、ARM三分天下，成为中国最受欢迎的架构。
▌RISC-V：更适合智能物联网时代的指令架构
业内为何看好RISC-V的发展，这就要从它的特点说起。RISC-V具备完全开源、精简、模块化的特点。
完全开源
RISC-V指令集允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件，RISC-V基金不会对指令集使用收取高额的授权费。其采用宽松的BSD开源协议，架构可自由创新，允许企业添加自有指令集拓展且不必开放共享，有助于实现差异化发展。
精简
RISC-V指令集文档做到了最大程度的精简，规范文档145页，特权架构文档91页，RISC-V指令数目仅40多条，附加几十条模块化扩展指令，总共不超过300页。与X86与ARM指令集文档动辄长达数千页且版本众多相比，开发应用门槛显著降低，可有效缩短芯片开发周期。
模块化
RISC-V架构还能做到模块化兼容，其不同的部分能以模块化的方式组织在一起，通过一套统一的架构满足各种不同的应用场景。其次，用户能够灵活选择不同的模块组合，来实现自己定制化设备的需要。
PC/互联网时代占据主导地位的是X86架构，它是一个封闭的指令架构，性能强大适合处理大量数据。到了移动互联网时代，半开放的ARM架构功耗更低，处理速度更快，由此抓住了手机发展的浪潮，大部分手机芯片都基于ARM架构开发。
时间是最大的革新家，进入智能物联网时代，CPU的变革已然来临。RISC-V作为后起之秀，完全开源、精简性、模块化以及低功耗的优势都非常符合AIoT时代的场景。功耗低是物联网产品的普遍性需求，碎片化又是物联网应用场景最大的特点。RISC-V架构可定制、可扩展的特点更容易面向 AIoT细分领域应用去设计出具有针对性的芯片，从而更适配特定场景的应用需求。
另一方面，RISC-V生态也在不断壮大。目前，RISC-V已支持LiteOS、FreeRTOS、Linux、安卓、Debian、Ubuntu等众多操作系统，这意味着RISC-V完全有能力通过云、桌面、终端等不同操作系统承接各类软件应用。
同时，RISC-V生态系统通过增加指令集、增强内存管理和安全性等方式，正朝着提高性能的方向发展，未来将有望拓展如车载、AI、机器学习、数据中心等高性能应用场景。
▌美格智能与运营商合作，前瞻布局RISC-V架构模组产品
美格智能产品团队注意到RISC-V架构生态的迅猛发展，在RISC-V架构相关产品上已经开展研发及产品落地工作。近期，美格智能独家中标国内某运营商定制版数传模组产品招募，该数传模组产品采用国内某知名芯片厂商推出的RISC-V架构芯片开发。
公司研发团队按照运营商提出的定制化要求，基于RISC-V通信芯片完成定制化物联网模组的软硬件开发与集成工作。该模组产品基于高性能RISC-V处理器和32KB指令Cache/32KB数据Cache，让模组具有完全开放的处理器内核和独立的内存空间，具有小尺寸、高能效、低成本的优势，采用该模组的终端产品将具有更快速的唤醒响应时间及完善的低功耗策略，保障设备状态的迅速切换和延长电池续航时间。
基于RISC-V架构的深度开源特性，美格智能还与运营商合作，确保模组产品的低功耗特性。在低功耗的前提下，支持更多状态量保存，支持PSM模式，并通过软硬件协同开发实现产品深度休眠；同时依托自有终端组件能力，集成定制化自动上云组件，实现与运营商系统平台的无缝对接；集成定制化远程诊断组件，提升故障排查和服务效率；集成运营商规范AT指令集，提供配套SDK，提升物联网模组产品的平台接入能力等。模组产品可广泛运用于电动两轮车、网络摄像机、公网对讲机、智慧表计、移动支付、共享经济、光伏监控、定位追踪、可穿戴设备等各类智能化物联网领域。
芯片架构的发展取决于生态体系，生态体系的发展反过来推动不同芯片架构蓬勃向前。当前，RISC-V上下游生态正处于蓬勃发展的态势，这也是业内对其未来进一步看好的生态基础。除已有一定应用规模的MCU和IoT领域外，RISC-V架构产品还不断向消费电子、服务器、智能网联车、运营商设备等领域不断拓展。
可以预见的是，RISC-V架构未来的应用领域将百花齐放，必将在世界主流CPU架构中拥有一席之地。美格智能也将重视技术革新和市场发展的趋势，利用自身在物联网领域的深厚积累，前瞻布局RISC-V相关产品，并在RISC-V推广过程中积极发挥作用，助推RSIC-V成为推动新一代信息技术发展的新引擎！
