近幾天,關於RISC-V又出了個大新聞。
按照外媒報導,似乎將有政策出台,全面推動全國範圍內使用開源RISC-V晶片。此舉旨在通過頂層設計,加速 RISC-V 技術產業化處理程序。相關標準則是幾個相關的部委機構聯合起草。
在被國家“選中”之前,市場早已用腳投票RISC-V 。
近期,在達摩院舉辦的2025玄鐵RISC-V生態大會上,中國工程院院士倪光南表示,儘管RISC-V從發佈至今只有短短的十五年,但它在全球晶片產業鏈中的地位正在不斷提升,未來市場佔有率將超過25%,成為全球半導體產業不可忽視的中堅力量。
RISC-V是一種指令集架構,和常說的英特爾X86、ARM架構算是同類。
指令集可以理解為一套設計標準,任何複雜的運算都可以拆分成最基本的運算的組合,因此人們制定出一套基本的運算指令,比如包含加、減、乘、與、或、非等幾十條基本指令,這套指令就是指令集。
x86是複雜指令集(CISC),強大、高效、高功耗,而RISC-V和Arm為精簡指令集,性能相對低一些但功耗也低。再細分一些,RISC-V和Arm也有區別,一個開源一個閉源。打一個不恰當的比喻,RISC-V像是可編輯的釘釘文件,而Arm則是僅閱讀權限。
RISC-V誕生於2010年,加州大學伯克利分校的David Patterson教授和團隊做項目時覺得x86、Arm不合心意,就這麼搗鼓出來的新鮮玩意。剛開始沒太多人把它當回事,畢竟也不是天生主角光環,x86、Arm才是行業主流玩家,它前邊還有一堆DEC Alpha、MIPS之類的架構。
不過,憑藉自由度超高的開源協議,RISC-V成功引起了多家知名科技公司的興趣,先後開啟相關研究和二次開發。時間來到2015年,此時的RISC-V已經在業內小有名氣,這時伯克利團隊宣佈成立RISC-V基金,為此後該架構的標準化、生態搭建和商業化打下基礎。
那時候的RISC-V已經有了後起之秀的感覺,但能在十年光景內便有了要與x86、Arm三分天下的氣象,肯定不只是光有個體的奮鬥,裡面還得考慮歷史處理程序。
2016年之後,Arm在移動端實現壟斷,然後逐漸成了今日“加錢居士”的樣子,心不甘情不願掏出利潤的晶片企業有了二心。比如,2023年6月,三星、英特爾、輝達、高通、聯發科、Google等 13 家科技巨頭髮起全球 RISC-V 軟體生態計畫“RISE”。旨在加速 RISC-V 新架構的軟體生態建設及應用商業化處理程序,推動 RISC-V 處理器在移動通訊、邊緣計算及自動駕駛等領域的市場化落地。
另一方面,x86、Arm被個別廠商拿捏,MIPS等難成氣候,羽翼漸豐的RISC-V看起來天賦異稟很有培養價值。2018年7月,上海經信委出台了國內首個支援RISC-V的政策。10月,中國RISC-V產業聯盟成立。產品方面,阿里巴巴和華米科技先後發佈了基於RISC-V指令集的處理器。
就這樣,RISC-V成了“頭號種子”。
頭號種子也是需要發育的,不進步只會被拋棄。
不過,x86盤踞在PC和伺服器市場,Arm壟斷了移動端市場,還都是上世紀九十年代前就誕生的老法師,正面硬剛玩不過人家,想發育就得換賽道。於是,RISC-V在物聯網、嵌入式系統、工業控制等場景滲透,這些年也混得風生水起。
有了實力,RISC-V不想只在中低性能、低功耗領域打轉,伺服器、智能汽車這些場景才是高手的舞台。是了,RISC-V太想進步了,“彼可取而代之”的想法很強烈。
但這些年來,大家都形成了慣性思維,似乎RISC-V只能在低性能領域玩,伺服器這些還是不太適合它。就像上班似乎只能用來處理工作一樣,經常看芯師爺的朋友肯定知道,其實還可以摸魚。
申公豹說了,“人心中的成見是一座大山”。
在2025玄鐵RISC-V生態大會上,阿里雲無影事業部總裁張獻濤分享了他的經歷和觀察,“以前,大家不認為x86不適合做高端伺服器晶片,Arm就更不行,但現在大家能看到,當下高端伺服器晶片裡九成以上採用的是x86和Arm架構。”
對嘛,成見就是用來打破的。
早在2008年,Arm就醞釀著進入伺服器晶片市場,並在2011年發佈了Aarch64——首款針對伺服器市場的支援64位指令集的處理器架構。2023年,投資銀行伯恩斯坦的一份研究報告顯示,估計目前全球10%的伺服器已經用上Arm架構。
張獻濤表示,在這十多年裡,ARM的架構、微架構、指令集架構在不斷的擴充、不斷的發展,更重要的軟體生態也在不斷搭建。2010年前後,Arm在智慧型手機方面的軟體生態更成熟,而在伺服器方面相對少一些。2010年後,通過博通、高通和一些開源組織的努力下,Arm架構的伺服器軟體生態趨於完善。阿里在2021年發佈基於Arm架構的倚天710伺服器晶片時,其性能已經超越了所見過的X86晶片。
對RISC-V來說,大家都是RISC,你Arm能幹,那我當然也能。
“RISC-V沒有性能天花板和應用限制,將擁有更好的處理器和生態系統,未來兩到三年有望超越傳統架構。”兩年前,SiFive聯合創始人兼首席架構師Krste Asanovic來華提了一個觀點。
至於是暴論還是真理,交給時間來檢驗。
2025年2月28日,達摩院玄鐵團隊宣佈首款伺服器級處理器——C930即將交付。據瞭解,C930 處理器通用算力性能達到 SPECint2006 基準測試 15/GHz,面向伺服器級高性能應用場景。此外,C930 搭載 512 bits RVV1.0 和 8 TOPS Matrix 雙引擎,將通用高性能算力與 AI 算力原生結合,並開放 DSA 擴展介面以支援更多特性要求。
按照中國工程院院士倪光南的說法,C930的交付不是終點,而是RISC-V衝擊高性能計算領域的起點。
達摩院的野心也不止於此,其在發佈會上還展示了C908X、R908A、XL200等一系列新型處理器的研發計畫,進一步擴展了RISC-V的應用場景。這一系列處理器不僅涵蓋了AI加速、車規級晶片、高速互聯等領域,還展示了RISC-V架構在不同應用領域的廣泛適應性。
產品很重要,但這只是從0-1的一步,後續的成功需要生態的搭建。
“只有當 RISC-V晶片能夠讓客戶‘無感切換’,達到x86和Arm同樣的性能水準,RISC-V才能真正進入全球主流市場。”倪光南院士在致詞中提到。
如何才能實現無感切換?這需要在軟體生態、工具鏈最佳化、標準化推進等方面下功夫,其中生態是重中之重。從某種程度上來說,晶片架構的地位與生態強相關,用的企業越多生態壁壘越強,生態越繁榮用的企業越多,和網際網路平台的特性比較像。
X86和Arm都是搭建了各自生態幾十年的老法師了,還沒滿“18”的RISC-V如何破局?
這是個水滴石穿的功夫。
還是用Arm來舉例。Arm在2011年發佈了首款針對伺服器市場的產品,一開始買帳的企業不多,因為生態不行,真正的突破口在於亞馬遜 AWS 在 2019 年發佈並開始使用自研的 ARM 伺服器 CPU Graviton,至2024年Arm架構在伺服器市場的佔比在10%左右。
RISC-V基金會和達摩院並不在意坐冷板凳,下笨功夫。
對於生態搭建、相容方面的情況,阿里巴巴達摩院資深技術專家李春強表示,在通用算力生態方面,達摩院玄鐵已經下了很多功夫,跟目前國內幾家主流作業系統都有緊密的合作。另外,玄鐵也一直在拉動著國內的機構和企業參與到軟體生態的搭建中,目前RISC-V的軟體生態同Linux系統以及開源應用已經有非常好的適配度,成熟度也非常高,現在更多要解決的是後續閉源的商業應用。
正所謂“以正合,以奇勝”。在進行生態搭建過程中,底層設施的紮實推進很重要,但也可以在過程中進行適度創新來提升競爭力。
張獻濤認為,如今,RISC-V在端側的軟體生態的發展甚至要快於Arm。在這個過程中,除了需要時間的力量外,雲端運算在其中也發揮了重要作用。比如,當一個應用軟體還無法在RISC-V端側使用時,可以利用阿里雲無影雲網端的架構,借助雲端算力在端側無縫嵌入,從而實現對生態的補充。
對於張獻濤的觀點,中科院軟體所RISC-V行業生態負責人郭松柳也很認同,他指出,“雲桌面和二進制的翻譯工具已經很好的彌補了生態的一些問題。”當前RISC-V整個的軟體生態肯定沒有Arm和x86那麼豐富,雲桌面是個很好的補充。另外,通過Box64這樣的翻譯工具,可以將x86生態上的軟體在RISC-V的環境中跑起來,而且對性能的要求沒有那麼高。比如,借助工具,微信和WPS等應用已經可以在如意Book(基於 RISC-V 開源架構筆記本)正常運行。
值得一提的是,在RISC-V發展過程中,遇到了一個和x86、Arm完全不一樣的問題。
x86、Arm因為是閉源架構,背後分別由英特爾和Arm公司主導推進生態發展,但RISC-V由於是開源模式,在發展過程中缺乏天然強力的主導者,RISC-V雖在著力推動架構的商業化和標準化,但實際的商業化落地和生態建設更多依賴於晶片設計公司,這也導致在商業化競爭的過程中,生態埋藏了破碎化的風險,即未來雖然各晶片廠商開發出的 RISC-V 架構處理器都屬於 RISC-V 體系,但在實際應用搭配時卻不能夠適配同樣版本的軟體。
對此,郭松柳也分享了他的觀察與見解,“(各個晶片廠商)拓展指令和晶片的實現還是有很多的不同。在這種情況下,技術軟體應該去發揮更大的作用,向一個主線去收斂,未來讓應用軟體的開發者和系統的搭建者,能夠更加的方便,節省大家的軟體和系統研發的成本。”
達摩院首席科學家、知合計算CEO孟建熠則認為,統一生態的建構需要時間,也需要類似達摩院這樣的組織在其中牽頭引領發展。一方面,需要能夠把架構的標準建立起來,另一方面需要把基於標準的IP授權出去。“我覺得需要時間,而且我覺得這一天會到來的,就需要時間來做,因為這是產業上下游效率最高的一種保證。”
“我們大力支援發展開源RISC-V,因為它不僅是一項技術創新,更是一場影響未來計算架構的全球化變革。”倪光南院士認為。
儘管RISC-V還有這諸多不足,但能夠在十五年的時間裡,從無名之輩成長為x86、Arm之後的又一巨頭,已經足夠讓人驚喜。另外,如果全國範圍內使用開源RISC-V晶片的消息是確鑿的,那無疑會極大加速該架構的發展處理程序。
至於RISC-V什麼時候能夠真正威脅到x86、Arm,在這二者的核心市場中搶下足夠的份額?李春強認為,RISC-V的發展還缺乏一個標竿,比如能在伺服器市場,做到晶片性能與x86、Arm相當,玄鐵C930正在往這個方向努力。
至於這個標竿何時能到?把答案交給時間。 (芯師爺)