RISC-V对ARM, Intel和其他企业构成怎样的威胁？

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十年来，不断扩展的开放生态凸显了单片式CPU设计方法的局限性。

专栏“How well does Intel sleep”提到，Intel刚刚以历史新高的季度业绩，结束了创纪录的一年，它高效地将自己生产的芯片变成了现金。一开始Intel对data center市场前景并不看好，但后来看法坚定了，也及时修正了芯片制造上的一些过失，所以收入实现了两位数的增长。

按理说，自此Intel理应像史高治•麦克达克(Scrooge McDuck)那样，可以坐享其成、高枕无忧。然而现在，不安的警钟却敲响了。

Intel只有一个独门法宝，那就是完全依赖于x86架构。他在GPU领域尚未有太多建树，对5G也渐渐失去了兴趣。对于手机市场而言，Intel也早已拱手让给了ARM。Intel虽有内存、Wi-Fi、有线网络，但是与Edge和Central x86此类高利的领域相比，这些都只是九牛一毛。

当面临大敌挑战时，AMD将其架构、流程节点和市场营销整合在了一起，迎头赶上。而Intel却在继续跟10nm工艺制程较劲。但对于Intel来说，这仍旧是其熟悉的领域，凭借丰富的资源和强大的灵活性，他的实力仍然不可小觑。大约十年前，当AMD有自己的晶圆厂并面临着工艺制程难题时，AMD同样饱尝痛苦；Intel的利润创历史新高，是因为它知道如何在自己的领域生产并销售芯片。攻克10nm工艺制程会碰壁，Intel未来几年可能再不会重现今日的辉煌光景，拥有x86法宝的Intel很可能会成为输家。

从长远来看，更小、更灵活、更野心勃勃的竞争对手将更加难以防范。在RISC-V诞生10周年之际，它已展现了超越任何其他竞争对手的特质——即重新定义生态的能力。

RISC-V的概念起源于20世纪80年代的伯克利，在某种程度上，这一概念是对CPU日益复杂性趋势的直接反应，例如在同一时期，Intel微处理器从8080到8086再发展为80386。因为摩尔定律使晶体管变得便宜，从而增加了硅的指令集特性。RISC则采取另一种方式，即保持核心面积较小特征的同时，使用摩尔定律加速RISC-V内核。

RISC-V，作为一个与半导体企业合作的基金会，成立于2015年。

作为RISC的一种指令集架构，RISC-V于2010年再次出现在伯克利的并行计算实验室（Parallel Computing Laboratory）中，有趣的是，该实验室是由Microsoft和Intel资助。RISC-V架构吸收了过去30年的所有经验教训，这些经验教训不仅仅只局限于架构本身，还包括行业运作的方式。RISC的构想在传统处理器公司中取得了一些成功，但最大的赢家当属英国的新贵ARM，它的技术很先进，每瓦特的处理能力惊人，但令其真正耀眼的地方，是它的授权方式，而不是用此IP做出的芯片（如像Intel）。制造商向其购买IP授权而不是芯片，然后将ARM的IP与自己的电路相结合，而Intel则无法做到这一点。

RISC-V相较ARM则更进一步。与ARM相比，RISC-V的优势是其开源的指令集架构，客户可以按需使用，而无需支付版税（royalty）。但是像开源软件一样，其免费的事实也具有误导性。当你花10英镑买一部带有ARM芯片的手机，但CPU授权费花了多少钱，对你来说其实并不重要。相较于ARM，RISC-V架构的优势在于可扩展性，你可按需在指令集中添加定制指令。另外，如果需要进一步优化，以获得非常低的功耗或非常高的吞吐量，RISC-V也能助您实现。

即便RISC-V有诸多优势，但纸上谈兵相对容易。在硅片上设计架构，就像我们用砖建造房子一样，在构建Bugger之前，谁都无法确保能否成功。检查设计是否可靠的过程称为验证，一个拥有十亿个晶体管级的CPU，且状态排列接近无限时，您也只能在自己的能力范围内进行部分验证。ARM、Intel、AMD、IBM等公司投入了大量时间和金钱用于验证，因此现在他们可以设计并生产出高可靠性的产品。如果您正在构建自己的RISC-V设计，但无法进行等效的验证，那么您该如何保证自己设计的可靠性呢？

对于RISC-V生态来说，好消息是已经出现了一些验证工具，这些工具可以尽可能地使这个过程自动化。开源意味着您的大部分CPU设计都经过了很好的测试和验证，您的创新是在一个熟悉且能实践的环境中进行的，就像开源软件已经产生了一个非常稳定且可扩展的环境一样。所以，这样一来，对于那些标榜自己的设计经过验证的公司而言，他们已不再吸引眼球。Heart Bleed，Spectre和最新的Intel管理引擎（Intel Management Engine）漏洞，都是验证失败的例证，更糟糕的是，如果在验证期间出现了问题，这些问题修复起来太过昂贵，不修复的话又存在隐患。这就是有些项目最终失败的原因所在。

因此，当单一的CPU设计方法看起来最脆弱的时候，RISC-V却获得了与开源软件在本世纪头十年相同的势头，它应用到了超级计算机以及物联网中，三星也已采用了RISC-V。相应的工具正在相继出现，人们正在不断地学习它们，而这些工具也成功解决了很多历史遗留问题。

坦率来讲，Intel不该像ARM那样对RISC-V的出现忧心忡忡。然而，RISC-V的开放和不断扩展的生态、具有其他竞争对手所不具备的无与伦比的竞争优势，就像当初微软在网络和移动领域输给了基于共同架构理念的开源软件一样。

本文源自The Register，作者：Rupert Goodwins，经翻译整合之后进行转载，其目的在于传递更多信息，版权归原作者所有。

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