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开源架构 RISVC-V 无疑给国内的半导体产业打了一针鸡血，让国内半导体厂商看到了摆脱 X86 和 ARM 架构束缚的希望。中国 RISC-V 产业联盟也在去年 9 月份成立，上海芯原、芯来科技、上海赛昉科技(SiFive China)、杭州中天微、北京君正、兆易创新等公司纷纷加入，共同推进 RISC-V 产业生态建设。
去年，杭州中天微已经推出支持 RISC-V 第三代指令系统架构处理器 CK902，松果电子以中天微 RISC-V CPU 处理器为基础平台，提供 SoC 智能硬件产品；近期，物奇微电子发布了三个通用 RISC-V CPU 主控，运算能力高至 1000DMIPS。凭借 RISC-V 架构，国内厂商是否能够快速发展？昨天嵌入式联谊会在北京航空航天大学召开就这一主题进行了讨论。
嵌入式联谊会秘书长何小庆
清华大学将 RISC-V 引入课堂教学
清华大学计算机副教授陈渝博士就高校面临的教学问题进行了分析，RISC-V 和软件有很大相关性。操作系统是重要的系统软件，可以用于硬件管理控制，从而给上层应用提供服务，因此在高校中，操作系统课程是专业基础课程，在大三学习专业课程之前，学生必须学习数据结构、算法等课程，一般学生使用 C++、JAVA 比较多，而计算机组成原理和 CPU 设计与实现相关，目前绝大部分学校在用 MIPS 架构、X86 架构，还有少数用 ARM 架构做课程；编译原理可以指导高级语言转换成机器语言。他在教学中遇到的问题是：让学生会使用并设计操作系统，有的学校是了解操作系统提供的功能，还有学校面向嵌入式系统做嵌入式开发，清华的学生需要用一种高级语言在一种 CPU 上设计和实现一种操作系统，因此学生需要对硬件和底层语言熟悉才能完成，我们尝试过很多选择，比如：Nachos 容易上手但是学生没有硬件的感觉；用 XV6，Linux 难度太大，对于本科生很难深入理解。在 2017 年开始用 RISC-V，用比较新的技术做教学改进。实践证明，简单的 OS 在简单的硬件上实现，学生更容易理解。
基于 RISC-V 的操作系统课程实验 清华大学计算机副教授 陈渝博士
为什么选择 RISC-V？第一，因为 RISC-V 是开源，学生能够拿到所有信息，可以更清楚地理解底层设计，X86 和 ARM 都不开源，因此很难了解到细节。而且 RISC-V 来源于学校，在教学中进行了长期探索，其基本集合适合学生学习 CPU，并做系统软件分析设计和理解；第二，现在操作系统内核都是基于 C 语言编写，经过几十年的发展，Linux、Windows 都采用了 C 语言，确实很灵活，问题是太庞大会带来安全隐患，因此我们思考用新的语言来写 OS，其实不止清华在做，国外 MIT、斯坦福也在尝试其它语言，新语言可以发现早期语言存在的问题，在安全性、便捷性做出改进，代替 C 和 C++，让学生接触到更新的知识。
RISC-V 是 MIPS 的升级，可以用于教学。随着技术的发展，我们看到 MIPS 和 X86 的不足，RISC-V 提出更符合现代需求的软件，可以更好地设计 CPU 架构，RISC-V 保持基本集合稳定不变，提供很多接口，实现更多功能。
学生读懂别人的程序后可以写出 16 位 CPU，现在已经有学生通过 Verilog 开发 CPU 设计，这对教学带来更好的机会，从语言角度在编译，基于 RISC-V 教学运行在 RISC-V 之上。好处是，学生针对需求选择合适的架构做开发；从 32 位移植到 64 位 CPU 速度非常快，软件一致性很好，支持更大的地址空间。
芯来科技：另辟蹊径选择 IP 设计，服务国内芯片公司
AIoT 时代的到来，让嵌入式焕发新的生命力，嵌入式开发场景极大涌现。未来 AIoT 的特点是，以前基于通用 MCU 实现，现在差异化越来越高，摩尔定律走到尽头，互联网公司都在用深入软硬件结合推出差异化产品，未来嵌入式产品会 APP 化，以应用为中心，实现差异化和成本优势，当前智能化算法越来越复杂，需要强大的设备，需要深入的软硬件协同。
嵌入式开发有很多年的历史，传统的嵌入式开发的痛点是，传统处理器指令集架构的封闭性，束缚了创新和发展。RISC-V 满足两个趋势：第一，开放化的趋势，RISC-V 的目标是成为一种由基金会维护的开放通用指令集架构，因为其开放性得到了诸多大型公司和社区的支持，因此生态发展迅速，当生态建设不是由一家公司而是由全行业推动时，其速度远远高于由单一商业公司推动，成本会被均摊；第二，平民化的趋势，技术上用后发优势，所以简介、模块化、可扩展。满足 AIoT 万亿级市场的差异化需求。
芯来科技创始人著名 RISC-V 技术推广者胡振波
为了推动 RISC-V 的发展，著名 RISC-V 技术推广者胡振波创立了芯来科技，专注 RISC-V 处理器研发，为了客户提供处理器 IP 和相关解决方案，目前已经发布面向 AIoT 的超低功耗产品线，正在研发面向边缘计算的，带矢量加速的更高性能产品线。
胡振波有超过 8 年的 CPU 以及超过 10 年的 ASIC 设计与验证经验，历任 Marvell CPU 高级设计工程师，Synopsys ARC 系列处理器内核研发经理等职务，有着近 20 年的行业积累，如果选择做芯片更顺理成章，但是芯来科技却选择基于 RISC-V 做 IP，让笔者有些不解，因为在大部分投资人来看，做芯片比做 IP 更容易让企业实现正向盈利，胡振波的选择似乎没有充分发挥多年积累的优势。
他的解释是，“国内现在已经有近 2000 家芯片公司，如果我们选择做芯片，只是众多芯片公司中的 2000 分之一，现在基本是国外公司 SiFive 在做基于 RISC-V 架构的 IP，国内公司对底层技术掌握的很少，本土的公司能做 IP 的也很少，如果没有人来做 IP，就会变成从 ARM 垄断的 ARM 架构市场转为 SiFive 垄断的 RISC-V 架构的市场，我们放弃做芯片，专注做 IP，服务国内其它商业公司。虽然芯来科技从创立到现在只有半年的时间，我们开发的 IP 已经导入国内很多龙头公司的产品中，这样做最终为本土产业带来更大的帮助，这种选择大于我们做芯片的意义。我们选择了看似不是被人理解的方向，是为了更好帮助本土 IC 产业发展，算是间接实现个人的自我价值。”
软件和生态系统对 RISC-V 技术的发展起决定作用
从 ARM 架构的发展历程来看，通过社区建设增强用户认知度，打造成熟的生态系统是其取得成功的关键因素。但是对于 RISC-V 来说，生态系统建设还远远落后于 ARM，目前国内很多芯片厂商在基于 RISC-V 架构研发芯片，但是恩智浦公司系统总监王朋朋认为，“RISC-V 不是芯片的事情，是软件和生态系统的事情。产业界当前要做的是要推动生态系统的深度发展，特别是在软件方面，我们非常看重做操作系统，因为这是 RISC-V 目前非常欠缺的地方，恩智浦公司的 RISC-V 技术目前是软件部门在推动，而不是芯片部门。”
王朋朋强调，“我们要首先促进生态系统的发展，把市场烘托起来，然后再推出芯片，这对半导体公司比较容易。我们是 RISC-V 联盟的白金会员，要从教育开始，基于软件和工具，站在技术发展的最前沿，我们希望 RISC-V 技术不只是爱好者在做，全产业都参与进来，最终希望我们是受益者。”
恩智浦研发的基于 RISC-V 芯片的开发板
为了推动 RISC-V 技术的发展，RISC-V 联盟打造了两个非营利性网站 www.open-isa.org 和 ww.open-isa.cn，预计在今年 5 月上线，关于如何使用 RISC-V 开发板，相关软件和技术文档都可以在社区中讨论。恩智浦为了推动 RISC-V 技术普及研发了芯片并推出了两款开发板，其中 VEGAboard 用于全球范围，织女星开发板专门为中国市场的应用进行了优化，可以在网站上免费申请。其中 VEGAboard 未来会收取成本费用，织女星开发板免费。
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