RISC-V随笔

         倪光南院士“目前，主流CPU市场仍被X86、ARM架构垄断，但新兴的开源指令集RISC-V将为我国芯片产业发展提供新机遇，如果抓住机会，就有可能在CPU核心技术上掌握主动权。”

1.前世今生

       RISC 又叫精简指令集计算（Reduced Instruction Set Computer-RISC)，其指令系统只包含使用频率很高的少量指令， 并提供一些必要的指令以支持操作系统和高级语言，以 ARM、MIPS、SPARC、Open Power 为代表。这种架构可以降低 CPU 的复杂性并且在同样的工艺水平下看可以生产 出功能更强大的 CPU，但对于编译器的设计有更高的要求。

        RISC-V 指令集是基于精简指令集计算(RISC)原理建立的开放指令集架构(ISA)，该项目在 2010 年始于加州大学伯克利分校。当时，创始者 Krste Asanovic 教授需要使用一个微处理 器指令集，然而 Intel 的 X86 架构指令集存在专利问题，ARM 架构指令集的授权又十分昂贵。 在此背景之下，该研究团队决定从零开始设计一套全新的指令集， RISC-V 就此诞生。      

        RISC-V 已获得众多国家支持，而中国则是 RISC-V 指令集阵营的中坚力量。目前，中国企业阿里巴巴以及小米生态链公司华米科技是 RISC-V 基金会 19 个白金会员之一，华为、全志科技、君正、乐鑫、芯来科技等企业和机构亦在 RISC-V 基金会的金、银和审计员队列中。

         2018 年 9 月，中国 RISC-V 产业联盟（CRVIC）正式成立，该联盟由芯原股份、芯来科技、上海赛昉科技、杭州中天微、北京君正、兆易创新、紫光展锐、晶晨半导体、华大 半导体、上海集成电路行业协会等单位共同发起，其中芯原股份有限公司担任联盟首任理事长单位。

        2018 年 11 月，中国开放指令生态（RISC-V）联盟（CRVA）在乌镇世界互联网大 会正式成立，成员包括北京大学、清华大学、华为、百度、紫光展锐、腾讯、华米科技、全 志科技、苏州国芯等系列高校、互联网巨头及半导体企业。

2. RISC-V在中国的实践        

       平头哥在RISC-V领域可以提供的6款已量产的RISC-V处理器IP平头哥拥有从入门级的产品到高性能的产品，应用覆盖MCU到大型应用处理器。在2022 RISC-V中国峰会上，阿里平头哥还发布了首个高性能RISC-V芯片平台“无剑600”及SoC原型“曳影1520”，首次兼容龙蜥Linux操作系统并成功运行LibreOffice，刷新全球RISC-V一系列纪录。而基于“无剑600”软硬件全栈平台，开发者和厂商可快速开发RISC-V芯片，推动迈向2GHz高性能RISC-V边、云应用新时代。

       “无剑600”平台是全球RISC-V性能最高的可量产SoC芯片设计平台它支持4核高性能RISC-V处理器，最高主频可达2.5GHz，实现了CPU+XPU异构架构的全面优化；支持64位LPDDR4X，最高吞吐率4266MT；整合4TOPs的Int8 AI算力；全流程满足GP TEE国际安全标准。无剑600平台有望帮助芯片公司显著降低芯片开发成本和风险，并大幅缩短研发周期。

       X86 和 ARM已经发展成熟，且行业格局已经形成。RISC-V 作为一个较新的指令集，使得我国有了和全球一起起跑的机遇。近几年， 国内厂商已相继发布多款基于RISC-V 指令集的芯片产品。同时，其免费、开源的特点有利 于我国突破西方限制，实现自主可控。

3.核心标的
        芯原股份公司积极进行基于 RISC-V 的研究，入股芯来科技，布局 RISC-V 处理器内核研发。公司半导体 IP 和设计服务客户众多，追求特定领域的优化设计，对 CPU 有极强的定制、修改、裁剪、 扩展需求，而 RISC-V 模块化的灵活设计与此需求完美契合。因此，公司积极进行基于 RISC-V 指令集的定制技术研究。

       同时，公司担任产业联盟理事长单位，是国内 RISC-V 领域的引领企业。2018 年 9 月，中国 RISC-V 产业联盟（China RISC-V Industry Consortium）正式成立，该联盟由多家国内领先半导体 企业和上海集成电路行业协会共同发起，其中由芯原股份担任联盟首任理事长单位。公司是国内 RISC-V 领域的引领企业，未来有望在物联网时代依托于 RISC-V 深度收益。