開(kāi)源ISA擁抱開(kāi)放的未來(lái)，RISC-V將成為新一代運(yùn)算平臺(tái)的首選

RISC-V最近曝光度極高，可以看到其廣口性，不論是獨(dú)立的小公司還是全球性的大IC設(shè)計(jì)公司，都紛紛加入了RISC-V基金會(huì)。鋪天蓋地的媒體報(bào)道中，常常會(huì)將其放在Arm和Intel的對(duì)立面，但在筆者最近與RISC-V基金會(huì)執(zhí)行董事Rick O'Connor的交流中，他并不喜歡這種看法：“RISC-V并不是要對(duì)抗Arm或者對(duì)抗Intel，這兩者對(duì)于目前的科技進(jìn)步做出了無(wú)比巨大的貢獻(xiàn)。”但是因?yàn)橥瑸镮SA，所以總會(huì)讓人放在一起比較。Rick自己打趣到：“如果你已經(jīng)有了一把錘子(ISA)，并且用的很順手，那么但我拿著一把新的錘子出現(xiàn)，你為什么會(huì)選擇新的錘子呢?”

圖：RISC-V基金會(huì)執(zhí)行董事Rick O'Connor(來(lái)源：Charbax)

為什么需要一把新錘子(ISA)?

RISC-V是一種精簡(jiǎn)指令集，與Arm的RISC精簡(jiǎn)指令集、Intel的X86指令集本質(zhì)上是一種類型的東西——指令集體系結(jié)構(gòu)(Instruction-Set Architecture, ISA)。Rick曾多次提到，ISA是硬件與軟件的接口，這是計(jì)算系統(tǒng)中最為重要的接口。我們也都知道，Arm一直在移動(dòng)計(jì)算和嵌入式的領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，Intel則一直在PC和服務(wù)器端占據(jù)主導(dǎo)地位，兩者都曾多次嘗試想要進(jìn)入對(duì)方的領(lǐng)域，但是均未獲得可為人稱道的成果。這是為什么呢?據(jù)Rick先生介紹，一旦某種應(yīng)用選擇了一種ISA，那么就決定了其上層的軟件層面和下層的硬件層。PC、手機(jī)、服務(wù)器等領(lǐng)域，軟件都已經(jīng)非常成熟，所以選擇另一種ISA，也很難對(duì)于上層的軟件實(shí)現(xiàn)適配。因此，很難獲得成功。對(duì)于這些領(lǐng)域，RISC-V當(dāng)然也可以進(jìn)入，不過(guò)RISC-V的意義更在于對(duì)于全新應(yīng)用領(lǐng)域的探索。全新領(lǐng)域的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)都沒(méi)有成型，比方說(shuō)AI等領(lǐng)域，目前大家都在摸索，但是Arm和Intel的ISA已經(jīng)被寫死，用戶并不能對(duì)其進(jìn)行任意的修改和添加。所以，對(duì)于未來(lái)的全新應(yīng)用領(lǐng)域，需要一種全新計(jì)算平臺(tái)，所以需要一種全新的ISA來(lái)支持。

圖：RISC-V基金會(huì)成員（來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

那么RISC-V都有哪些好處呢?Rick總結(jié)了三點(diǎn)：第一就是其簡(jiǎn)單高效的核心。RISC-V的指令集非常的精簡(jiǎn)。第二點(diǎn)是其具有模塊化的可擴(kuò)充性。用戶可以將ISA進(jìn)行修改，添加一些自己需要的指令進(jìn)去，提高特定應(yīng)用效率。第三點(diǎn)是其開(kāi)放性。因?yàn)镽ISC-V是免費(fèi)開(kāi)源的，所以當(dāng)你選擇了RISC-V，并不意味著你被局限在了一種計(jì)算框架內(nèi)。你仍然可以選擇適合自己的硬件和軟件平臺(tái)，而不會(huì)局限在現(xiàn)有的框架內(nèi)。

開(kāi)源的ISA擁抱開(kāi)放的未來(lái)，給所有人機(jī)會(huì)和可能

在此次訪談中，剛剛被任命為RISC-V基金會(huì)中國(guó)顧問(wèn)委員會(huì)主席的方之熙先生也參與了交流。方之熙認(rèn)為，RISC-V美麗的地方在于它給了所有人可能。

圖：MODEL FOR ISA(來(lái)源：RISC-V基金會(huì)中國(guó)顧問(wèn)委員會(huì)主席方之熙)

上圖是方之熙先生給筆者用來(lái)講解ISA生意模式的一個(gè)簡(jiǎn)圖，可以看到在Arm是一個(gè)證書提供商，選擇了Arm就意味著選擇了特定的應(yīng)用和設(shè)計(jì)。Intel則是更為大包大攬，它完全掌控了ISA，芯片設(shè)計(jì)，芯片制造。ISA基金會(huì)則僅僅會(huì)專注于ISA的維護(hù)層面，也就是上圖中第一行。并不會(huì)提供證書，更不會(huì)提供產(chǎn)品。而RISC-V的用戶呢?它們可以存在于這個(gè)象限的任意位置!你可以將RISC-V拿來(lái)，開(kāi)發(fā)一種架構(gòu)，像Arm一樣將這個(gè)架構(gòu)證書賣錢，也可以選擇加入開(kāi)源。你也可以選擇基于RISC-V開(kāi)發(fā)一種架構(gòu)，然后在此架構(gòu)上開(kāi)發(fā)IC芯片出來(lái)，直接賣IC賺錢。所有的商業(yè)模式都可以在這里實(shí)現(xiàn)。所有人都參與起來(lái)，才能創(chuàng)造出更多的可能性，滿足未來(lái)應(yīng)用的需求。在PC和手機(jī)等既定的應(yīng)用領(lǐng)域，已經(jīng)固化了一種商業(yè)模式，而在未來(lái)許多應(yīng)用場(chǎng)景中，需要新的創(chuàng)新，新的需求。RISC-V的開(kāi)放性將會(huì)是更為適合的一種ISA選擇。

Rick表示，就像是Linux對(duì)于桌面操作系統(tǒng)的貢獻(xiàn)一樣。RISC-V的出現(xiàn)是一場(chǎng)革命。當(dāng)Linux剛出現(xiàn)的時(shí)候，微軟覺(jué)得那是一團(tuán)糟。而現(xiàn)在微軟已經(jīng)成為了Linux最大的用戶和捐助者。因?yàn)槲④洷热魏稳硕几宄拿靼譒inux開(kāi)源對(duì)于每個(gè)人技術(shù)發(fā)展的好處所在。而RISC-V也是一樣的，RISC-V的開(kāi)源，對(duì)于整個(gè)行業(yè)而言，也是益處頗多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全球已經(jīng)有超過(guò)120個(gè)大學(xué)使用RISC-V來(lái)進(jìn)行教學(xué)。目前不論是半導(dǎo)體巨頭三星華為等，還是谷歌等IT巨頭，還是無(wú)數(shù)的獨(dú)立公司，還是個(gè)人開(kāi)發(fā)者，都已經(jīng)開(kāi)始加入基金會(huì)。這場(chǎng)革命，全人類都會(huì)參與其中。

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在此次訪談中，Rick提到，業(yè)界曾經(jīng)非常的懶，習(xí)慣了用現(xiàn)在的錘子，受困于一種既定的商業(yè)模型里?，F(xiàn)在新的錘子出現(xiàn)了，借助RISC-V的力量，未來(lái)將會(huì)有更多可能。

“There is nothing wrong with Intel architechture, there is nothing wrong with Arm architechture. There is something you can do better if you start it over, which RISC-V is done.”

——Rick O'Connor