“开源RISC-V”将改变全球计算架构垄断格局

　　RISC-V开源架构正在以超出预期的速度成为计算机领域的热门方向。几年前，图灵奖得主大卫·帕特森和约翰·轩尼诗两位教授认为RISC-V是下一阶段计算架构黄金十年的基础技术。因为其开放的特点，RISC-V不仅吸引着越来越多的教学科研机构与学者加入到基于它的创新大潮中，同时也吸引着越来越多的企业加入到新型处理器产品开发中来。有了开源RISC-V，指令架构从个别企业拥有变成全人类共享的资源，将以普惠之势推动着新一轮计算架构向更高的方向演进。对于前期领先国家而言，这是新一轮计算架构创新的机会，它将会与开源操作系统发展出开源软件生态一样，孕育出一个更深层次的开源计算架构新生态。而对于这方面相对落后的国家而言，他们不仅能获得相同水平的处理器技术并平等参与新生态建设，同时还与国际企业同步站上新一轮的创新起跑线。对中国而言，这是国产处理器与国际同行并跑的一次重要机遇。只要我们投入足够的资源，在技术和应用上做出贡献，就有机会像5G通信一样实现从追赶到超越的发展。

　　RISC-V本质上是定义软件与硬件如何“互操作”的一个标准。RISC-V开源架构并不是一个开源的代码，而是一个由全球处理器技术人员共同定义的开放标准，以文本的形式开放于互联网上。打个比方，如果把软件比作为手机上的充电口，硬件比作为充电线上的充电头，那么两者插上之后实现“充电”就是一种“互操作”，需要通过标准定义来约定如何进行“互操作”，比如充电电压多大、充电电流多少等等。历史上从简单的螺丝与螺帽、电源插座与插头，到复杂的电脑与外设、手机与基站，它们的“互操作”都是以开放标准形式定义，并引领全行业按照标准开发相应的具备互操作能力的产品，因此标准是开发产品的基础。开源RISC-V标准定义了软件应该基于什么样的指令来设计自己的程序，同时也定义了硬件处理器应该支持哪些指令，这样软件就可以顺利地在硬件上运行。互操作，就是要求操作的双方有一个标准化的界面，从而实现最高效的协同。试想如果苹果的手机和安卓的手机都采用USB Type-C一种标准接口充电，那我们只需要带一个充电器就行了，开放标准可以让不同的公司产品实现互联互通，提高全产业链的效率。降低软件与硬件“互操作”的成本，追求极致的开发和运行效率是计算机领域技术不断发展的驱动力，也是指令架构从曾经的十几种逐步收敛到一两种的核心原因。开源是指令架构演进的必然趋势，RISC-V软件与硬件的互操作界面正处于被不同行业的专家以开放透明的方式制定过程中，吸收全行业对于指令架构的最新需求。

　　随着RISC-V技术和产品的高速发展，最近美国有些议员开始炒作对RISC-V实行出口管制。RISC-V的本质是一个开放标准，直接管控并不现实，标准说的直白点就是一本电子手册，管制无法阻止其在全球互联网上的传播和下载。美国政客或许可以尝试不让美国企业参与RISC-V开放标准的制定和产品研发，或者不让美国企业所开发的RISC-V相关产品进入中国市场。这两种手段不仅无法阻止开放标准与开源技术本身在全球的发展，反而可能影响到美国企业在新一轮计算架构变革浪潮中的竞争力，甚至错失开放标准与开源架构带来的技术红利。对于中国的企业而言，此时需要更加坚定地投入更多的力量，在开源基金会中增加技术影响力，推动核心技术在RISC-V架构中的落地。参考5G标准的发展历程，国内企业完成3G、4G技术积累后，积极参加全球5G标准的建设，并依托中国对带宽需求高的特点，领先于其他国家率先进行规模化部署5G，从而形成从技术到市场的全面领先。

　　未来RISC-V将改变全球计算架构的发展格局。架构垄断将成为过去，就像当年ARM公司通过“开放授权”的方式，让更多的芯片设计公司获得处理器技术，成就了ARM架构今天的生态，未来会有更多的RISC-V公司将以“更开放”的方式让更多的芯片设计公司获得与X86、ARM一样好的处理器IP核，并且性价比更高、可定制性更强。其次，通过借鉴X86、ARM的经验和教训，RISC-V将更快地演进，补齐技术上的短板，补全通用处理器的特性，以新生代的姿态与X86和ARM三分天下，并在高性能数据中心、高能效手机、低成本嵌入式等方面全线突破。再次，RISC-V原生地成长在这个对算力有更大需求的时代，它的可扩展性将帮助其在并行计算、加速计算、隐私计算等特定加速计算方面，作为技术底座凝聚更多的创新力量，逐步形成新兴的生态，大幅降低全行业软件开发的成本。我们也充分相信，依托于市场庞大的特点，中国有机会在应用上引领全球发展。(孟建熠) 【编辑:邵婉云】