“開源RISC-V”將改變全球計算架構壟斷格局

　　RISC-V開源架構正在以超出預期的速度成為計算機領域的熱門方向。幾年前，圖靈獎得主大衛·帕特森和約翰·軒尼詩兩位教授認為RISC-V是下一階段計算架構黃金十年的基礎技術。因為其開放的特點，RISC-V不僅吸引著越來越多的教學科研機構與學者加入到基於它的創新大潮中，同時也吸引著越來越多的企業加入到新型處理器產品開發中來。有瞭開源RISC-V，指令架構從個別企業擁有變成全人類共享的資源，將以普惠之勢推動著新一輪計算架構向更高的方向演進。對於前期領先國傢而言，這是新一輪計算架構創新的機會，它將會與開源操作系統發展出開源軟件生態一樣，孕育出一個更深層次的開源計算架構新生態。而對於這方面相對落後的國傢而言，他們不僅能獲得相同水平的處理器技術並平等參與新生態建設，同時還與國際企業同步站上新一輪的創新起跑線。對中國而言，這是國產處理器與國際同行並跑的一次重要機遇。隻要我們投入足夠的資源，在技術和應用上做出貢獻，就有機會像5G通信一樣實現從追趕到超越的發展。

　　RISC-V本質上是定義軟件與硬件如何“互操作”的一個標準。RISC-V開源架構並不是一個開源的代碼，而是一個由全球處理器技術人員共同定義的開放標準，以文本的形式開放於互聯網上。打個比方，如果把軟件比作為手機上的充電口，硬件比作為充電線上的充電頭，那麼兩者插上之後實現“充電”就是一種“互操作”，需要通過標準定義來約定如何進行“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，到復雜的電腦與外設、手機與基站，它們的“互操作”都是以開放標準形式定義，並引領全行業按照標準開發相應的具備互操作能力的產品，因此標準是開發產品的基礎。開源RISC-V標準定義瞭軟件應該基於什麼樣的指令來設計自己的程序，同時也定義瞭硬件處理器應該支持哪些指令，這樣軟件就可以順利地在硬件上運行。互操作，就是要求操作的雙方有一個標準化的界面，從而實現最高效的協同。試想如果蘋果的手機和安卓的手機都采用USB Type-C一種標準接口充電，那我們隻需要帶一個充電器就行瞭，開放標準可以讓不同的公司產品實現互聯互通，提高全產業鏈的效率。降低軟件與硬件“互操作”的成本，追求極致的開發和運行效率是計算機領域技術不斷發展的驅動力，也是指令架構從曾經的十幾種逐步收斂到一兩種的核心原因。開源是指令架構演進的必然趨勢，RISC-V軟件與硬件的互操作界面正處於被不同行業的專傢以開放透明的方式制定過程中，吸收全行業對於指令架構的最新需求。

　　隨著RISC-V技術和產品的高速發展，最近美國有些議員開始炒作對RISC-V實行出口管制。RISC-V的本質是一個開放標準，直接管控並不現實，標準說的直白點就是一本電子手冊，管制無法阻止其在全球互聯網上的傳播和下載。美國政客或許可以嘗試不讓美國企業參與RISC-V開放標準的制定和產品研發，或者不讓美國企業所開發的RISC-V相關產品進入中國市場。這兩種手段不僅無法阻止開放標準與開源技術本身在全球的發展，反而可能影響到美國企業在新一輪計算架構變革浪潮中的競爭力，甚至錯失開放標準與開源架構帶來的技術紅利。對於中國的企業而言，此時需要更加堅定地投入更多的力量，在開源基金會中增加技術影響力，推動核心技術在RISC-V架構中的落地。參考5G標準的發展歷程，國內企業完成3G、4G技術積累後，積極參加全球5G標準的建設，並依托中國對帶寬需求高的特點，領先於其他國傢率先進行規模化部署5G，從而形成從技術到市場的全面領先。

　　未來RISC-V將改變全球計算架構的發展格局。架構壟斷將成為過去，就像當年ARM公司通過“開放授權”的方式，讓更多的芯片設計公司獲得處理器技術，成就瞭ARM架構今天的生態，未來會有更多的RISC-V公司將以“更開放”的方式讓更多的芯片設計公司獲得與X86、ARM一樣好的處理器IP核，並且性價比更高、可定制性更強。其次，通過借鑒X86、ARM的經驗和教訓，RISC-V將更快地演進，補齊技術上的短板，補全通用處理器的特性，以新生代的姿態與X86和ARM三分天下，並在高性能數據中心、高能效手機、低成本嵌入式等方面全線突破。再次，RISC-V原生地成長在這個對算力有更大需求的時代，它的可擴展性將幫助其在並行計算、加速計算、隱私計算等特定加速計算方面，作為技術底座凝聚更多的創新力量，逐步形成新興的生態，大幅降低全行業軟件開發的成本。我們也充分相信，依托於市場龐大的特點，中國有機會在應用上引領全球發展。（孟建熠）