界面新闻记者 | 彭新

在芯片设计领域，开源RISC-V发展迅速，生态、产品化均有长足进展，如何进一步发挥开源优势，推进创新，成为市场关注方向。8月23日至24日，RISC-V中国峰会期间，中国科学院计算技术研究所副所长、北京开源芯片研究院首席科学家包云岗在接受界面新闻等采访中认为，开源RISC-V芯片开发可参考德州仪器模式

RISC-V是图灵奖得主大卫·帕特森（David Patterson）在加州大学伯克利分校任教期间，带领团队于2010年提出的新指令集，与Arm同属RISC（精简指令集）架构范畴。相对于Arm指令集，RISC-V则彻底开源、免费，允许任何用户根据自身需求修改和扩展。此外，相较于Arm，新生的RISC-V也更加精简。

芯片架构的背后是系统生态，且往往与竞争对手的互不相容。英特尔x86架构和Arm是CPU领域复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC）的两大代表。所谓指令集，即软件和硬件之间的接口，亦即一套标准规范，所有软件指令需要根据这套规范，翻译成芯片能懂的语言，才能使CPU和各种硬件运作起来。

RISC-V作为新兴芯片指令集，在商业模式上正进行前期探索。包云岗介绍称，RISC-V的商业模式大致有五种类型：第一种是类似Arm的IP（知识产权）售卖模式；第二种是联合产业生态伙伴，推出高附加值产品，如面向服务器、自动驾驶领域，开发高端系统产品；第三种是面向特定场景进行拓展，定制芯片。

但包云岗认为，RISC-V的意义并不是复制出一个Arm模式，其重点应放在打造敏捷开发平台，以满足众多碎片化场景下的需求，即以平台为基础，衍生出更多细分产品的方式。

他进一步指出，德州仪器的开发和管理模式值得借鉴，原因是德州仪器底层有共享开发平台，公司内部则是近千个类似“小作坊”的开发团队，设计各种小芯片，最终注入至德州仪器的芯片池中，再每个场景再包装打造形成解决方案，很好地应用于各种场景。“这种模式可以看作RISC-V高效地应对碎片化应用的模式。”

包云岗提及，RISC-V潜在的一种模式是效仿Linux模式。以开源为主，在开源基础上提供商业发行版本，这也是中国科学院打造的“香山”项目的努力方向。

在中国科学院体系，存在“香山”国产开源RISC-V处理器项目，是2019年在中国科学院成立的先导专项，由中国科学院计算所牵头。2021年7月，采用第一代架构“雁栖湖”的芯片投片，根据“香山”项目官方文档，该芯片在28纳米的工艺节点下达到了1.3GHz的频率，2022年1月该芯片回片并成功点亮。第二代“南湖”架构已完成产品化改造，并交付首批用户。而对于第三代“昆明湖”，包云岗透露，该产品在内部评估中，性能有希望达到两三年前Arm高性能处理器核的水平，但芯片面积、功耗还需要优化。

包云岗将“香山”视为一个非商业的研发平台，希望学术界、及技术优势力量在“香山”上完成技术验证，再逐步向产业界转化。“我们希望‘香山’能够像开源的Linux操作系统一样，Linux已经活了30年，成了服务器领域操作系统的首选，我们也希望，在RISC-V开放标准下，也能有一个开源的方案。”

在实际芯片应用中，芯片作为底层基础设施部分，不同芯片架构并非绝对互相排斥，而可以共存。包云岗称，设计Arm芯片的公司若想同时支持RISC-V，一种方案是可在同一颗芯片中支持两种指令集架构，再根据应用场景进行切换。随着终端应用用途不同，不同指令集架构部分的调用存在差异，最终给到用户选择。实际上，这一方案已有公司采用：高通对RISC-V已有早期探索。2019年，高通就曾在其当年的旗舰手机SoC（系统级芯片）“骁龙865”中，应用了RISC-V架构的微控制器。

过去数年，新生的RISC-V阵营多以物联网、汽车电子、工业应用等新兴领域为突破口，试图在这些x86和Arm架构统治力相对弱一些的市场站稳脚跟。

在海外，RISC-V生态进展同样迅速，高通、博世、英飞凌、Nordic半导体、恩智浦等公司宣布，将联手组建一家专注RISC-V技术的新公司。新公司成立于德国，初期将重点在汽车领域。上述公司同时声明称，RISC-V的核心在于鼓励创新，允许任何公司基于这项开源指令集来开发尖端的定制芯片，对RISC-V的进一步采纳将有助于促进电子行业的多样性，降低小型和初创企业的进入门槛，也给予大型企业更多延展业务的机会。