“開源RISC-V”將改變?nèi)�球�?jì)算架構(gòu)壟斷格局

RISC-V開源架構(gòu)正在以超出預(yù)期的速度成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的熱門方向。幾年前，圖靈獎(jiǎng)得主大衛(wèi)·帕特森和約翰·軒尼詩兩位教授認(rèn)為RISC-V是下一階段計(jì)算架構(gòu)黃金十年的基礎(chǔ)技術(shù)。因?yàn)槠溟_放的特點(diǎn)，RISC-V不僅吸引著越來越多的教學(xué)科研機(jī)構(gòu)與學(xué)者加入到基于它的創(chuàng)新大潮中，同時(shí)也吸引著越來越多的企業(yè)加入到新型處理器產(chǎn)品開發(fā)中來。有了開源RISC-V，指令架構(gòu)從個(gè)別企業(yè)擁有變成全人類共享的資源，將以普惠之勢推動(dòng)著新一輪計(jì)算架構(gòu)向更高的方向演進(jìn)。對(duì)于前期領(lǐng)先國家而言，這是新一輪計(jì)算架構(gòu)創(chuàng)新的機(jī)會(huì)，它將會(huì)與開源操作系統(tǒng)發(fā)展出開源軟件生態(tài)一樣，孕育出一個(gè)更深層次的開源計(jì)算架構(gòu)新生態(tài)。而對(duì)于這方面相對(duì)落后的國家而言，他們不僅能獲得相同水平的處理器技術(shù)并平等參與新生態(tài)建設(shè)，同時(shí)還與國際企業(yè)同步站上新一輪的創(chuàng)新起跑線。對(duì)中國而言，這是國產(chǎn)處理器與國際同行并跑的一次重要機(jī)遇。只要我們投入足夠的資源，在技術(shù)和應(yīng)用上做出貢獻(xiàn)，就有機(jī)會(huì)像5G通信一樣實(shí)現(xiàn)從追趕到超越的發(fā)展。

RISC-V本質(zhì)上是定義軟件與硬件如何“互操作”的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。RISC-V開源架構(gòu)并不是一個(gè)開源的代碼，而是一個(gè)由全球處理器技術(shù)人員共同定義的開放標(biāo)準(zhǔn)，以文本的形式開放于互聯(lián)網(wǎng)上。打個(gè)比方，如果把軟件比作為手機(jī)上的充電口，硬件比作為充電線上的充電頭，那么兩者插上之后實(shí)現(xiàn)“充電”就是一種“互操作”，需要通過標(biāo)準(zhǔn)定義來約定如何進(jìn)行“互操作”，比如充電電壓多大、充電電流多少等等。歷史上從簡單的螺絲與螺帽、電源插座與插頭，到復(fù)雜的電腦與外設(shè)、手機(jī)與基站，它們的“互操作”都是以開放標(biāo)準(zhǔn)形式定義，并引領(lǐng)全行業(yè)按照標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)相應(yīng)的具備互操作能力的產(chǎn)品，因此標(biāo)準(zhǔn)是開發(fā)產(chǎn)品的基礎(chǔ)。開源RISC-V標(biāo)準(zhǔn)定義了軟件應(yīng)該基于什么樣的指令來設(shè)計(jì)自己的程序，同時(shí)也定義了硬件處理器應(yīng)該支持哪些指令，這樣軟件就可以順利地在硬件上運(yùn)行。互操作，就是要求操作的雙方有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的界面，從而實(shí)現(xiàn)最高效的協(xié)同。試想如果蘋果的手機(jī)和安卓的手機(jī)都采用USB Type-C一種標(biāo)準(zhǔn)接口充電，那我們只需要帶一個(gè)充電器就行了，開放標(biāo)準(zhǔn)可以讓不同的公司產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，提高全產(chǎn)業(yè)鏈的效率。降低軟件與硬件“互操作”的成本，追求極致的開發(fā)和運(yùn)行效率是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域技術(shù)不斷發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力，也是指令架構(gòu)從曾經(jīng)的十幾種逐步收斂到一兩種的核心原因。開源是指令架構(gòu)演進(jìn)的必然趨勢，RISC-V軟件與硬件的互操作界面正處于被不同行業(yè)的專家以開放透明的方式制定過程中，吸收全行業(yè)對(duì)于指令架構(gòu)的最新需求。

隨著RISC-V技術(shù)和產(chǎn)品的高速發(fā)展，最近美國有些議員開始炒作對(duì)RISC-V實(shí)行出口管制。RISC-V的本質(zhì)是一個(gè)開放標(biāo)準(zhǔn)，直接管控并不現(xiàn)實(shí)，標(biāo)準(zhǔn)說的直白點(diǎn)就是一本電子手冊(cè)，管制無法阻止其在全球互聯(lián)網(wǎng)上的傳播和下載。美國政客或許可以嘗試不讓美國企業(yè)參與RISC-V開放標(biāo)準(zhǔn)的制定和產(chǎn)品研發(fā)，或者不讓美國企業(yè)所開發(fā)的RISC-V相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)入中國市場。這兩種手段不僅無法阻止開放標(biāo)準(zhǔn)與開源技術(shù)本身在全球的發(fā)展，反而可能影響到美國企業(yè)在新一輪計(jì)算架構(gòu)變革浪潮中的競爭力，甚至錯(cuò)失開放標(biāo)準(zhǔn)與開源架構(gòu)帶來的技術(shù)紅利。對(duì)于中國的企業(yè)而言，此時(shí)需要更加堅(jiān)定地投入更多的力量，在開源基金會(huì)中增加技術(shù)影響力，推動(dòng)核心技術(shù)在RISC-V架構(gòu)中的落地。參考5G標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程，國內(nèi)企業(yè)完成3G、4G技術(shù)積累后，積極參加全球5G標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，并依托中國對(duì)帶寬需求高的特點(diǎn)，領(lǐng)先于其他國家率先進(jìn)行規(guī)�；�部署5G，從而形成從技術(shù)到市場的全面領(lǐng)先。

未來RISC-V將改變?nèi)�球�?jì)算架構(gòu)的發(fā)展格局。架構(gòu)壟斷將成為過去，就像當(dāng)年ARM公司通過“開放授權(quán)”的方式，讓更多的芯片設(shè)計(jì)公司獲得處理器技術(shù)，成就了ARM架構(gòu)今天的生態(tài)，未來會(huì)有更多的RISC-V公司將以“更開放”的方式讓更多的芯片設(shè)計(jì)公司獲得與X86、ARM一樣好的處理器IP核，并且性價(jià)比更高、可定制性更強(qiáng)。其次，通過借鑒X86、ARM的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，RISC-V將更快地演進(jìn)，補(bǔ)齊技術(shù)上的短板，補(bǔ)全通用處理器的特性，以新生代的姿態(tài)與X86和ARM三分天下，并在高性能數(shù)據(jù)中心、高能效手機(jī)、低成本嵌入式等方面全線突破。再次，RISC-V原生地成長在這個(gè)對(duì)算力有更大需求的時(shí)代，它的可擴(kuò)展性將幫助其在并行計(jì)算、加速計(jì)算、隱私計(jì)算等特定加速計(jì)算方面，作為技術(shù)底座凝聚更多的創(chuàng)新力量，逐步形成新興的生態(tài)，大幅降低全行業(yè)軟件開發(fā)的成本。我們也充分相信，依托于市場龐大的特點(diǎn)，中國有機(jī)會(huì)在應(yīng)用上引領(lǐng)全球發(fā)展。(孟建熠)