RISC-V：始于免费，忠于开放

2019年3月19日，“RISC-V CON”上海站在国信紫金山大酒店成功举办。作为RISC-V 基金会的创始成员，RISC-V开源工具链和Linux内核主要维护者的晶心科技，向与会者列出了一系列有力的数据：2018年度，采用晶心指令集架构的系统芯片出货量超过10亿颗，至今总累计出货量超过35亿颗。这些晶心客户的系统芯片被广泛运用于语音识别、电玩游戏、Wi-Fi、蓝牙装置、触控屏幕控制器、传感器融合(sensor fusion)、MCU、SSD控制器、USB 3.0储存装置、人工智能及机器学习、GPS、无线充电等各种领域应用。这也令众多对RISC-V开源架构持观望态度的公司更加跃跃欲试。

在现场，晶心科技总经理林志明和晶心科技技术长苏泓萌接受了Techsugar以内多家媒体的采访，进一步为大家解答了当下关于RISC-V的热点问题。

晶心科技总经理林志明（右）和晶心科技技术长苏泓萌（左）

RISC-V为非营利组织RISC-V基金会所制定的开源指令集架构(ISA)。由于RISC-V具备精简、模块化及可扩充等优点，近期在各种重要应用领域迅速兴起。除了一般功能以外，RISC-V规格更预留了客制指令集的空间，以便于加入Domain-Specific Architecture/Acceleration (DSA)扩充，以支持如人工智能/机器学习、AR/VR、ADAS及新世代存储和连网等设计。

客制化指令能大幅强化应用性能，同时兼顾可编程性。然而设计新指令需CPU专业知识及大量人力来修改既有的处理器硬件和相关软件工具，并确认其功能无误，因此加入客制化指令对许多SoC设计团队来说并不容易。

晶心科技的产品会提供ACE设计环境，这可以大幅简化加入客制化指令的步骤。工程师只须建立一个ACE描述档来定义输入/输出接口及以C语言描述的指令意涵，再加上一个相对应的精简Verilog文件来描述其逻辑电路，即可利用Custom-OPtimized Instruction deveLOpment Tools™ (COPILOT) 工具于短短数分钟内产生具扩充指令的CPU和相关软件工具链。这COPILOT设计环境是自动产生ACE指令的关键，能帮助SoC设计团队省去许多底层RTL设计工作，例如运算码选取、指令译码、操作数参照、输入操作数存取、数据相依性检查及结果汇整。而ACE相当易于使用，不需熟悉处理器管线设计也能快速上手，这让工程师能专注于利用ACE强大的功能，而不是花费时间摸索CPU管线的运作方式。

林志明认为，决不能盲目鼓吹RISC-V的应用场景，要谨慎认识RISC-V当前的市场优势和局限，抱有正确的期待：“虽然说RISC-V打破了X86和ARM架构垄断，但是想要替代X86在个人电脑和ARM架构在手机或平板电脑的中央处理器地位几乎是不可能的。它们已经形成了完整的生态，如果有客户想要做个人电脑、手机和平板的中心处理器，我依然推荐他使用X86和ARM架构，而不是RISC-V。”

他进一步补充道，RISC-V有其开源、极简、模块化及可扩展的优势，与一些新应用领域有很强的适配度，“我认为，RISC-V更大的优势和机会在于周边及嵌入式等领域，特别是在新应用领域，如人工智能、物联网、5G、自动驾驶等。”林志明的看法也表露出了晶心科技对RISC-V的看好和市场信心：“不同架构将同步发展，但是RISC-V在后续推出的新产品中，占比会逐步提高。”

但话又说回来，认识到“ARM、X86已经形成完整的生态”一点非常容易，却不意味着RISC-V在此方面就要束手就擒。尽管免费是RISC-V吸引广大研发者的原因之一，但开放才是RISC-V最核心最宝贵的特点。对此，林志明强调要正确理解RISC-V的开放：“对于RISC-V生态而言，想要其健康发展，那么就不能只下载（download）不贡献分享。”

相比ARM，RISC-V还处于发展的初期阶段，甚至仍然处于市场推广期，其生态系统不够丰富强大。因为对IC设计公司来说，生态系的建构是发展关键，所以使用RISC-V架构的公司，不能只狭隘地着眼于眼下的一点“免费资源”。在这种生态系统中，大家集思广益的互动能促进RISC-V更好的发展，这是一种良性循环，每个参与其中的公司都将从中得益。

林志明认为，很多人对RISC-V的了解还停留在浅层次，只是“听朋友们在说”的一个概念，而他希望更多人能真正地接触RISC-V做出切实了解、共同打造RISC-V生态系统。

RISC-V在全球各地区的发展是有快有慢的，总体还处于市场推广阶段，林志明指出，在中国，像乐信、华为等企业的RISC-V发展的很不错，且大公司有大公司的优势，“他们自身有相对完备的技术和资源，可以支持自己研发”。

而当问及“晶心科技RISC-V芯片出货量”这个尖锐的问题时，林志明也诚恳说道：“晶心客户RISC-V芯片年出貨量如果与前一代V3芯片一样以同样进度达到10亿颗的出货级别，至少还需要5-6年，但在RISC-V 全球风潮下，乐观地看，我认为有机会在3-4年达成年出货量20亿颗。一方面，这与芯片开发周期相关，一款芯片从定义、设计、流片、验证及量产，往往需要几年时间。另一方面，虽然很多企业都在用RISC-V，但是每家的进度和应用领域并不同。”

中国RISC-V产业联盟（CRVIC）理事长戴伟民博士曾表示，开放的RISC-V生态是中国半导体产业的一次机会。确实，RISC-V行业内完善自主、可控创新且繁荣的处理器生态，可以促进中国乃至世界处理器内核IP产业的发展，尤其是RISC-V在物联网的碎片化场景和人工智能异构计算的应用。

晶心科技是RISC-V基金会创始会员，数个任务组的召集或共同召集人，也是RISC-V开源软件GNU/LLVM工具链及Linux核心相关软件的主要维护者之一，同时担任中国RISC-V产业联盟副理事长，非常积极共同推广RISC-V架构及生态系。自然，晶心科技对RISC-V有很强的市场信心，也将在后续的产品开发中以身作则。林志明表示，“我们（晶心科技）在设计理念方面和RISC-V非常接近，用户过渡成本非常低。现阶段我们也希望用自己的行动大力推广及领导RISC-V生态发展，公司后续产品将全部采用RISC-V架构。”