RISC-V要发展，不是芯片起主导作用，而是生态系统

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。