亚马逊入局 RISC-V，Arm还坐得住吗？
近日，据媒体报道，亚马逊内部决定支持免费的开源方案RISC-V，以探索用其替代Arm的可能性。报道进一步指出，在最近几周发布的几份工作中，亚马逊设备正在寻找具有RISC-V经验的工程师。有分析认为，云计算巨头亚马逊的加入有望加速RISC-V的发展，促进其生态系统的进一步完善。
事实上，由于RISC-V意图通过将核心指令集以及其他关键IP开源从而改变半导体的设计生态，它自2010年在加州大学伯克利分校诞生起就饱受业界关注。有观点认为，RISC-V 有可能改变现有的由 Arm 和 Intel X86 主导的处理器架构竞争格局。
据了解，RISC-V 已经成为印度的事实国家指令集。依靠其灵活、开源等优势，RISC-V吸引到IBM、NXP、西部数据、英伟达、高通、三星、谷歌、特斯拉、华为、中兴微、阿里巴巴、中科院计算所等国内外多家头部企业与科研机构先后加入阵营。这给原本占据了处理器 IP绝大部分市场的Arm造成了不小的压力。
尤其在英伟达宣布正在收购Arm之后，很多科技巨头们担忧Arm将会将失去在全球半导体产业当中的中立身份，可能形成新的垄断，都在加紧寻找替代品。而另一边，RISC-V为了不受到美国禁令的影响，毅然将总部迁到中立国家瑞士，以确保其开源性不打折扣。两相对比之下，业界对RISC-V的热度持续攀升。
资料显示，ARM 架构和 RISC-V 架构皆源自 1980 年代的精简指令计算机 RISC。二者最大的不同之处在于，ARM 是一种封闭的指令集架构，而RISC-V是一种完全开源的架构。只用 ARM 架构的厂商，便只能根据自身需求调整产品频率和功耗，不得改变原有设计。经过几十年的发展演变，CPU 架构变得极为复杂和冗繁，ARM 架构文档长达数千页，指令数目复杂，版本众多，彼此之间既不兼容，也不支持模块化，并且存在着高昂的专利和架构授权问题。
反观RISC-V则是选择使用BSD License开源协议，给予使用者很大的自由，允许使用者修改和重新发布开源代码，也允许基于开源代码开发商业软件发布和销售。其架构文档只有二百多页，基本指令数目仅 40 多条，同时一套指令集支持所有架构，模块化使得用户可根据需求自由定制，配置不同的指令子集。
不过，RISC-V也存在隐忧，那就是缺乏强有力的主导者，进而导致破碎化的问题。业内专家指出，由于RISC-V允许用户自己添加新指令，这就有可能使RISC-V破碎化，也许未来华为、高通、谷歌开发出的RISC-V处理器虽然都属于RISC-V，但却不能跑同样一套软件。毕竟完全开放与有力的领导是一对矛盾，如果无法解决这个问题，恐怕 RISC-V很难成长到能与X86和ARM争雄的水平。
ARM与RISC-V的竞争有点像上世纪末的Windows和Linux之争。分析人士称：“在 ARM 的传统优势领域，即手机领域，RISC-V基本没有机会，因为手机经过十年迭代后不太会彻底改变处理器内核了，就像Windows经过二十多年风雨仍然是PC市场操作系统龙头老大一样。但是在新兴的领域，尤其是物联网领域，RISC-V和ARM都处于同一起跑线上，而RISC-V凭着指令集开源等特性很有可能可以击败ARM，或者至少能够占据可观的市场份额。
矽昌通信创始人李兴仁在采访中表示，RISC-V指令集架构的开源特性使得芯片产品的验证能够解决个人、公司和政府关注的安全和可靠性问题，还可以通过缩减芯片面积、降低制造成本，实现低功耗的微处理器，也可以用于实现高性能的应用处理器。RISC-V的开源生态一旦建立，将会对芯片设计行业产生有力的推动作用。芯片厂商作为受益者的同时，由于开源特性, 又反过来为RISC-V本身的发展提供了良好的验证和支持，共同进步。
但同时他也强调，RISC-V当前还面临着性能差距、工具差距、软件和DSP差距、市场预期差距等多方面的问题。RISC-V目前只有在一些低频低功耗的简单场景有一些应用，但高端市场依然是Arm的天下。“因此，必须先构建起整个从软件到硬件、从设计到工具的整个完整的生态系统，这就需要吸引更多的公司和人才加入研究。”李兴仁补充说。
值得关注的是，现在RISC-V在服务器场景下已有应用落地。比如美国硅谷的创业公司 SiFive发布的U54-MC Coreplex IP，是全球首款基于 RISC-V 的 64 位四核 CPU，支持 Linux 等全功能操作系统。阿里巴巴旗下的平头哥半导体发布的玄铁910处理器也是基于RISC-V架构。
分析机构Semico Research报告显示，预计到2025年，市场将总共消费624亿个RISC-V CPU内核。在包括计算机，消费者，通信，运输和工业市场在内的细分市场，RISC-V CPU内核的复合年增长率(CAGR)在2018年至2025年之间的平均复合年增长率将高达146.2%。
编辑丨赵晨
美编丨马利亚