十年前，一個(gè)想法誕生于加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室中，他們創(chuàng)造了一種通用的計(jì)算機(jī)芯片語(yǔ)言，按照他們的設(shè)想，這套指令將被能所有芯片制造商所使用，而不屬于任何公司。

它本意不是想成為一種令人印象深刻的新技術(shù)，它只是希望可以使整個(gè)行業(yè)處于同一頁(yè)面上，以簡(jiǎn)化芯片制造以推動(dòng)發(fā)展。

但是，在邁向全球芯片標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程中發(fā)生了一件有趣的事情：正如伯克利所做的努力一樣，RISC-V已經(jīng)開(kāi)始在芯片設(shè)計(jì)方面產(chǎn)生一些技術(shù)突破。

僅舉一個(gè)例子，最近使用RISC-V的微處理器設(shè)計(jì)的時(shí)鐘速度已經(jīng)達(dá)到5 GHz，遠(yuǎn)高于最新的運(yùn)行于3.2 GHz頻率的英特爾頂級(jí)至強(qiáng)服務(wù)器芯片E7。然而，新型RISC-V芯片在1.1伏特時(shí)僅消耗1瓦功率，還不到英特爾至強(qiáng)所消耗功率的百分之一。

RISC-V的速度和功率效率也超過(guò)了Exynos 4的規(guī)格，Exynos 4是三星電子為其智能手機(jī)生產(chǎn)的頂級(jí)產(chǎn)品，它基于英特爾主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手ARM Holdings Plc提供的計(jì)算核心。

加州大學(xué)伯克利分校的教授David Patterson在接受ZDNet采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)：“這真是太令人驚訝了。因?yàn)槲艺J(rèn)為IBM大型機(jī)具有5GHZ頻率的產(chǎn)品應(yīng)該需要液冷，且耗電100瓦”。

令Patterson感到驚訝的是，技術(shù)創(chuàng)新正在興起。他說(shuō)，“創(chuàng)新的潛力永遠(yuǎn)存在”，但是當(dāng)他和伯克利大學(xué)的同伴KrsteAsanovi?于2011年首次為RISC-V撰寫(xiě)宣言時(shí)，這并不是他們主要的期望。

他說(shuō)：“我認(rèn)為將會(huì)發(fā)生的一件事是，因?yàn)樗情_(kāi)放的，我們將看到所有這些競(jìng)爭(zhēng)?！?/p>

Patterson說(shuō)：“也許是由于所有競(jìng)爭(zhēng)，我們開(kāi)始在設(shè)計(jì)領(lǐng)域看到一些真正有趣的觀點(diǎn)?！?/p>

這個(gè)新型的5 GHz處理器原型并不是由初創(chuàng)公司的創(chuàng)建。它是由硅谷知識(shí)產(chǎn)權(quán)設(shè)計(jì)公司Micro Magic Inc.制造的，該公司已經(jīng)與所有大型硅谷公司進(jìn)行了25年的合作。少量但經(jīng)驗(yàn)豐富的芯片設(shè)計(jì)人員完成這項(xiàng)任務(wù)的能力表明，設(shè)計(jì)復(fù)興可能即將到來(lái)。

嵌入式基準(zhǔn)微處理器聯(lián)盟（Embedded Benchmark Microprocessor Consortium）記錄，該芯片不僅在功耗更低的情況下速度更快，而且在原始CPU性能的基準(zhǔn)得分（稱(chēng)為CoreMark）上的得分也高于英特爾和三星。RISC-V芯片的得分為13，000，是基于ARM的Exynos的每核性能得分的兩倍以上。

盡管Intel Xeon的每個(gè)內(nèi)核名義上要高一些，為26，009，但Xeon部件需要更多的120個(gè)執(zhí)行線(xiàn)程才能達(dá)到該性能。

長(zhǎng)期擔(dān)任芯片行業(yè)高管的Andy Huang博士擔(dān)任Micro Magic的業(yè)務(wù)聯(lián)絡(luò)人。他在接受電話(huà)采訪(fǎng)時(shí)向ZDNet解釋說(shuō)，突破在于CPU和內(nèi)存交互的方式。Micro Magic的兩位創(chuàng)始人Mark Santoro和Lee Tavrow在90年代初獲得了SRAM計(jì)算機(jī)內(nèi)存芯片的專(zhuān)利，這是有史以來(lái)最快的這種內(nèi)存。

RISC-V原型消除了快速內(nèi)存和慢速芯片可能存在的瓶頸。

“如果內(nèi)存運(yùn)行速度為5 GHz，邏輯運(yùn)行速度為1 GHz，瓶頸在哪里呢？” 黃笑了笑，但沒(méi)有透露細(xì)節(jié)。

Huang說(shuō)，關(guān)鍵在于，由于RISC-V是開(kāi)放的，與英特爾芯片的復(fù)雜指令集架構(gòu)甚至ARM芯片中的RISC版本不同，RISCV可以通過(guò)芯片設(shè)計(jì)來(lái)解決這一瓶頸。如果芯片的指令被鎖定，則不可能。

他使用的類(lèi)比是Android與iOS。

“我問(wèn)兒子為什么比蘋(píng)果更喜歡三星（智能手機(jī)），他說(shuō)這是因?yàn)槿绻胍淖兡承〇|西，他可以要求他的一位編程朋友為他做，因?yàn)锳ndroid是開(kāi)放的，與iOS不同，”黃說(shuō)。

Huang說(shuō)：“這就是為什么我們將所有成功歸功于Patterson博士的原因?！?“到目前為止，他創(chuàng)建了最高效，最優(yōu)雅的RISC體系結(jié)構(gòu)?！?/p>

黃說(shuō)：“我們應(yīng)該叫他SaintPatterson?！?/p>

修補(bǔ)指令集的能力僅僅是Micro Magic展示的一部分。有經(jīng)濟(jì)因素在起作用。

Huang博士強(qiáng)調(diào)，與CISC或ARM的指令集各有1000多個(gè)指令不同，RISC-V的指令集少于一百個(gè)。

由于RISC-V指令集的簡(jiǎn)單性，Micro Magic能夠使用標(biāo)準(zhǔn)硅晶圓生產(chǎn)芯片，而無(wú)需進(jìn)行特殊調(diào)整。這樣就可以使用所謂的shuttle run，在制造過(guò)程中，芯片與其他人的芯片在同一晶圓上分組在一起。這樣可以便宜得多，因?yàn)榫A的成本在許多方面分擔(dān)。

Patterson指出：“人們談?wù)撘ㄙM(fèi)1億美元來(lái)定制ASIC?！?“好吧，他們沒(méi)有花一億美元來(lái)做到這一點(diǎn)，”P(pán)atterson在評(píng)價(jià) Micro Magic時(shí)說(shuō)。

盡管沒(méi)有得到帕特森和黃的強(qiáng)調(diào)，但還有第二個(gè)因素在起作用。如果您沒(méi)有支付ARM許可證的開(kāi)銷(xiāo)，那么使用shuttle run 就容易得多，然后必須將其分?jǐn)偟皆S多部分。

從某種意義上說(shuō)，從某種意義上講，RISC-V可以促進(jìn)從啤酒廠到奶酪再到服裝等許多現(xiàn)代產(chǎn)品線(xiàn)中所見(jiàn)的微批量生產(chǎn)方法。

考慮到全球最大的芯片制造商之一的英偉達(dá)（Nvidia）正在以400億美元的價(jià)格收購(gòu)ARM，因此經(jīng)濟(jì)學(xué)上的問(wèn)題頗具爭(zhēng)議。此次出售將使Nvidia能夠從ARM的知識(shí)產(chǎn)權(quán)中獲得專(zhuān)利使用費(fèi)，并為世界上使用最廣泛的芯片指令制定了發(fā)展路線(xiàn)圖。

Nvidia首席執(zhí)行官黃仁勛（Jensen Huang）描述了他對(duì)ARM的雄心勃勃的計(jì)劃，并且他向華爾街保證，ARM的許可證持有者，他的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不會(huì)介意他購(gòu)買(mǎi)最大的供應(yīng)商。

但是此舉顯然為替代品提供了新的機(jī)會(huì)。被問(wèn)到這筆交易的時(shí)候，帕特森的回應(yīng)是謹(jǐn)慎的。因?yàn)橛ミ_(dá)是RISC-V生態(tài)系統(tǒng)的成員，并全心全意地支持該技術(shù)。

“我認(rèn)為，人們往往認(rèn)為RISC-V只是一個(gè)學(xué)術(shù)想法，”帕特森告訴ZDNet?！叭缓?，當(dāng)證明可以購(gòu)買(mǎi)和出售專(zhuān)有指令集時(shí)，這將成為開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)的另一個(gè)理由?！?/p>

Micro Magic的Huang表示，自從Micro Magic發(fā)布其簡(jiǎn)短的芯片公告以來(lái)，他已經(jīng)吸引了技術(shù)巨頭的興趣。

Huang說(shuō)：“我已經(jīng)收到了兩家上市公司的電子郵件，”但黃未透露姓名。

Huang提供了一種假想的方案，在這種方案中，Apple或Google可以使用該芯片，在能耗方面取得突破。

Huang對(duì)ZDNet表示： “谷歌已經(jīng)擁有移動(dòng)開(kāi)源軟件Android，想想如果所有移動(dòng)客戶(hù)也擁有最省電，性能最高的開(kāi)源RISC核心，將會(huì)為他們帶來(lái)什么好處?！?/p>

Huang表示，“想象一下最新的Apple Watch不必隔夜充電?！?/p>

Huang說(shuō)，不管有沒(méi)有這樣的大交易，Micro Magic都希望將其RISC-V知識(shí)產(chǎn)權(quán)納入越來(lái)越多的設(shè)計(jì)中，以便對(duì)全球用電量產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性影響。

“我們使用此IP的意圖是幫助世界，幫助PC，筆記本電腦世界，平板電腦世界，手機(jī)世界，可穿戴設(shè)備，游戲，電動(dòng)汽車(chē)和IoT –您為它命名的一切，我們目標(biāo)是將世界的碳排放量減少一半。”

一個(gè)原型CPU并不是革命性的。與英特爾和其他公司的實(shí)際發(fā)貨產(chǎn)品進(jìn)行比較，可以得出一個(gè)事實(shí)，即完成芯片設(shè)計(jì)還需要更多的零件。

這就是RISC-V周?chē)镜纳鷳B(tài)系統(tǒng)變得重要的地方。宣布將使用RISC-V的已發(fā)布公司的數(shù)量雖小，但仍在增長(zhǎng)。

“您可以想到的所有產(chǎn)品，一直到數(shù)據(jù)中心，現(xiàn)在人們都在認(rèn)真考慮RISC-V，” Patterson說(shuō)。

他說(shuō)：“從某種意義上說(shuō)，我們已經(jīng)走到了盡頭，從幾年前我為什么會(huì)使用RISC-V，到為什么我不使用RISC-V？”

在生態(tài)系統(tǒng)各方中突出的是SiFive，這是一家位于硅谷的初創(chuàng)公司，多年來(lái)一直專(zhuān)門(mén)基于RISC-V開(kāi)發(fā)芯片知識(shí)產(chǎn)權(quán)。今年8月，該公司成立了一個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)，致力于為各種應(yīng)用（包括AI和邊緣計(jì)算）生產(chǎn)定制芯片，稱(chēng)為OpenFive。Patterson的合作者Asanovi?教授是SiFive的首席架構(gòu)師。

另一個(gè)是嵌入式處理器制造商臺(tái)灣晶心科技（Andes Technology of Taiwan），該公司多年來(lái)已向電子產(chǎn)品制造商出售了數(shù)十億個(gè)CPU設(shè)計(jì)。

上個(gè)月，SiFive和Andes Technology都在著名的芯片技術(shù)會(huì)議Linley Fall Processor Conference上展示了使用RISC-V的AI新芯片設(shè)計(jì)。

SiFive告訴ZDNet，它現(xiàn)在已經(jīng)贏得了80多家公司的200多個(gè)設(shè)計(jì)訂單，其中包括前十大半導(dǎo)體制造商中的六個(gè)。SiFive對(duì)ZDNet表示： “隨著FADU，Huami，Qualcomm，三星和Synaptics的Design Win，SiFive目前已發(fā)貨了數(shù)千萬(wàn)個(gè)內(nèi)核?！?/p>

晶心在本月的季度報(bào)告中告訴投資者，今年其收入的大約三分之一來(lái)自基于RISC-V的零件。

希捷科技公司和大型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器制造商西部數(shù)據(jù)公司都是下個(gè)月的RISC-V峰會(huì)的贊助商，該峰會(huì)是生態(tài)系統(tǒng)的第三屆年度技術(shù)大會(huì)。該活動(dòng)是由RISC-V國(guó)際協(xié)會(huì)贊助的，該協(xié)會(huì)是一家非營(yíng)利性公司，目前代表750多個(gè)致力于推進(jìn)該標(biāo)準(zhǔn)的各方，其中包括中國(guó)智能手機(jī)廠商華為，芯片制造商Xilinx和高通以及IBM。Asanovi?是該小組的主席，而Patterson是副主席。

但是，無(wú)論RISC-V多么成功，世界可能永遠(yuǎn)都不知道其用法的全部范圍。這是因?yàn)?，盡管ARM和其他商業(yè)技術(shù)提供商在其被許可人簽署文件的同時(shí)，也沒(méi)有人使用RISC-V披露使用情況。

RISC-V International要求供應(yīng)商自愿披露使用情況，但不強(qiáng)迫此類(lèi)披露。

因此，Patterson說(shuō)，“很難看到具體的證據(jù)”表明RISC-V的使用范圍。

盡管如此，諸如Micro Magic產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步證據(jù)向Patterson和其他人暗示，RISC-V的影響最終可能很大。

最近，Patterson通過(guò)視頻與合作者進(jìn)行了一系列的一對(duì)一訪(fǎng)談，以虛擬地慶祝RISC-V十周年。

帕特森告訴ZDNet，一位合作者提出了驚人的觀點(diǎn)。

帕特森回憶說(shuō)：“在五到十年內(nèi)，RISC-V可能是世界上最重要的指令集”。 他說(shuō)：“一方面，這聽(tīng)起來(lái)很瘋狂，但這并非不可能?！?br /> 責(zé)編AJX