本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）编译自theregister

它能否推翻x86和Arm的统治地位？

RISC-V一直被视作Arm和x86的挑战者，它提供了一种开源且免版税的架构，有望在无需支付授权费用的情况下实现灵活性与创新性。然而，尽管备受关注，但相较于为那些通常能占据新闻头条的设备提供动力，你更有可能在物联网小设备和鲜为人知的嵌入式系统中发现它的身影。

Arm掌控着移动和嵌入式领域，x86仍牢牢占据着台式机、笔记本电脑和服务器市场，那么RISC-V呢？它仍有待突破自身局限，但作为一种CPU架构，它正逐渐获得认可。它能否打入更广阔的市场，为更多类型的设备提供动力，这是个大问题。

英伟达已悄然将RISC-V内核融入其图形处理器（GPU）和片上系统（SoC）中，这家GPU制造商预计到2024年底，将在其GPU、SoC及其他产品中交付10亿个RISC-V内核。英伟达对RISC-V最引人注目的应用当属GPU系统处理器（GSP），它主要负责卸载内核驱动功能，并管理内核内的GPU利用率。

甚至高通也在其部分设备中使用了RISC-V，在骁龙处理器内置的微控制器单元中采用了RISC-V内核。截至目前，高通已出货搭载约6.5亿个RISC-V内核的设备，所以该架构及其内核已出现在日常设备中——但为何RISC-V还未成为主角呢？

谷歌的退缩

并非只有高通和英伟达在利用RISC-V及其架构。谷歌此前也一直在这一领域有所行动——在2024年5月之前，它一直在安卓专属的、源于Linux的安卓通用内核（ACK）中正式支持RISC-V，之后却取消了对ACK的支持，这对该架构来说是一次重大挫折。

尽管如此，谷歌表示仍致力于RISC-V，并计划在未来加强支持。当时谷歌向安卓权威（Android Authority）表示：“安卓将继续支持RISC-V。由于迭代速度很快，我们还没准备好为所有厂商提供一个统一支持的镜像。此次系列补丁移除了安卓通用内核镜像（GKI）中的RISC-V支持。”

在此之前，人们曾希望制造商们能考虑使用基于RISC-V指令集架构（ISA）的片上系统来打造安卓设备。从ACK中移除RISC-V支持并不意味着RISC-V无法运行安卓系统，而是意味着任何打算走这条路的制造商都得自行开展大量的编码工作。

谷歌在安卓平台上对RISC-V的暂时退缩，很好地说明了一种新架构在迈向主流道路上所面临的基本障碍——缺乏成熟且统一的生态系统。大多数人都熟悉Arm生态系统，高通目前正凭借Windows on Arm设备在笔记本电脑市场有所作为，而且Arm在移动生态系统中已站稳脚跟，像联发科等公司就在其旗舰手机中充分利用了这一架构。但RISC-V可能在其中处于何种位置呢？

谷歌在安卓平台上对RISC-V的退缩鲜明地提醒人们，即便拥有开源架构以及它为设计师和开发者带来的灵活性（无需支付授权费用），仅凭这些本身并不足以让RISC-V成为市场上可行的前端主流产品。

但尽管遭遇诸多挫折，RISC-V仍持续吸引着各方关注，尤其是那些希望减少对专有解决方案依赖来为其设备提供动力的公司。

中国因素

鉴于围绕中国的诸多地缘政治问题以及中国对自主研发、国产技术的追求，中国政府已大力投资RISC-V架构，将其作为避免依赖外国架构和技术的战略解决方案的一部分。

诸如龙芯这样的中国芯片设计公司，已利用该指令集架构打造出基于RISC-V的系统，并应用于中国的学校。另一个关键例子是阿里巴巴，它计划在其云服务器中使用RISC-V架构。

所有这些都引起了美国政府的关注，自2023年起，美国政府一直在考虑议员们提出的要求，即加大中国在其设计中应用RISC-V指令集架构的难度。

当时，RISC-V国际组织就美国政府可能采取的限制准入举措发声，时任首席执行官卡莉斯塔·雷德蒙德（Calista Redmond）表示，这可能会导致标准出现分歧，形成“一个充斥着不兼容解决方案的世界”。

确实如此。对于RISC-V这样一种架构而言，要想打入主流设备领域，不能仅仅依靠创新——它必须创建一个能够吸引芯片制造商以及设备制造商的生态系统，要让他们放心地使用RISC-V内核来制造设备，并且知道相应的应用程序和支持都已到位。Arm和x86生态系统都花费了数十年时间打造出如今的局面，构建了各种工具和库，并为开发者在这些架构上创建应用程序提供支持。归根结底：要让终端用户用得顺畅。

这或许是RISC-V以及整个架构面临的最棘手问题之一：软件兼容性。虽然Arm和x86生态系统都得到了广泛支持，但RISC-V却并非如此。

必须要有标准

今年10月，RISC-V迎来了一个重大时刻，当时RVA23配置文件获得批准。它基本上列出了一套统一的指令集架构扩展，软件开发人员可以依靠并利用这些扩展在RISC-V架构上创建兼容的软件。它不仅带来了诸如向量运算、浮点运算和原子指令等功能，还为RISC-V在人工智能和机器学习工作负载方面提供了急需的支持。

总体而言，RVA23配置文件的批准为这个一直试图崭露头角却未能如愿的架构带来了急需的一致性。

尽管取得了进展，但这只是解决该架构长期以来面临的更广泛软件兼容性难题的第一步。要让RISC-V在主流市场开始崭露头角，真正需要做的是让开发者进行编码，使其在RISC-V上的运行效果能与在其他生态系统上一样。

要说服开发者（以及设备制造商）采用RISC-V架构并开发应用程序、制造设备，绝非易事。

手机和个人电脑领域

RISC-V面临的另一个主要挑战是当前的市场格局，尤其是移动市场。Arm在智能手机市场占据很大份额，这里甚至都还没算上苹果在该领域的主导地位。基本上每款旗舰智能手机都以某种形式运行在Arm内核上，而且每个开发工具链都针对Arm进行了优化。要打入这个市场将是一项艰巨的任务。

再看个人电脑市场，该市场由x86主导，AMD和英特尔几乎占据了全部市场份额；即便有微软的支持，高通近期推动的Windows on Arm也尚未站稳脚跟。对于RISC-V来说，即便只是考虑进入个人电脑市场，它不仅要展现出与x86现有产品相当的可行且有竞争力的性能，还必须具备目前所欠缺的开发者支持。

RISC-V面临的现实情况是，即便有政府支持以及一些特定的应用场景，它与Arm和x86相比仍有很大差距需要弥补。

RISC-V要打入主流并非一朝一夕之功，也不会很快实现。

或许最重要的问题在于，RISC-V能否在未来五年内足够迅速地缩小与竞争对手的差距。像MIPS和SiFive等公司在嵌入式系统、设备、网络、片上系统等领域依赖RISC-V指令集架构，这算是一个良好的开端。

但感觉我们似乎仍在等待RISC-V超越其竞争对手的那个突破性时刻。就目前而言，它仍是一种充满希望的开源免版税架构。新任首席执行官需要发力，确保开发者和制造商在未来的设备中选用RISC-V的指令集架构。

在卸任时，雷德蒙德指出，在她任职期间，该组织的成员数量从 236 个增长到了 70 个国家的 4600 多个，其行业应用 “在汽车、人工智能、高性能计算以及嵌入式系统领域加速发展。如今已有超过 20 亿个片上系统采用了 RISC-V 架构，预计到 2031 年这一数字将达到 200 亿，RISC-V 的影响力不容置疑”。

她还补充道：“在技术方面，我们已经批准了 68 项新规范，将工作组数量扩充到 80 多个，并且通过工具、协作以及全球操作系统的采用推动了软件生态系统的发展。”

RISC-V 的支持者们颇为乐观地表示，他们满心期待最近 “卸任” 的英特尔前首席执行官帕特・基辛格（Pat Gelsinger）可能会对此感兴趣，不过目前还没有迹象显示这位曾负责 IBM Z / 架构的前高管会成为继任者。

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