
RISC-V被吹捧为Arm和x86的挑战者,它提供开放、免版税的架构,承诺在没有授权成本的情况下实现灵活性和创新。但尽管炒作不断,你更有可能在物联网设备和不起眼的嵌入式系统中找到它,而不是为任何通常会登上头条新闻的产品提供动力。
Arm主导着行动和嵌入式世界,x86仍然牢牢掌控着台式机、笔记本和服务器市场,但RISC-V呢?嗯,它仍在等待超越自身的时刻,但作为一种CPU架构,它正在逐步获得关注。至于它能否进一步进入更广泛的市场,并为更多设备提供动力,仍是个大问题。
Nvidia已悄然将RISC-V核心集成到其GPU和SoC中,并预计到2024年底,会在其GPU、SoC和其他产品中出货10亿颗RISC-V核心。Nvidia对RISC-V的最显著应用是GPU系统处理器(GSP),它本质上是卸载核心驱动程序功能并负责核心内的GPU使用率。
RISC-V必须正确传递“开放标准”与“开放源码”的消息
Qualcomm也在其一些设备中使用RISC-V,将RV核心用于Snapdragon处理器内置的单片机单元。到目前为止,Qualcomm已出货约6.5亿颗RISC-V核心。因此,该架构和核心已应用于日常设备中——但为什么RISC-V还未成为头条新闻?是差距太大难以跨越吗?
Qualcomm和Nvidia并非唯一找到RISC-V及其架构用途的公司。Google也曾在这方面有所行动——它在Android专用的Linux衍生Android Common Kernel(ACK)中正式支持RISC-V,直到2024年5月才移除该支持——对该架构而言是一个重大挫折。
尽管如此,Google表示仍然承诺支持RISC-V,并计划在未来加强支持。当时Google告诉Android Authority:“Android将继续支持RISC-V。由于快速迭代的需要,我们尚未准备好为所有供应商提供单一支持映像。这一系列补丁特别是移除了Android Generic Kernel Image(GKI)对RISC-V的支持。”
在此之前,人们希望制造商可能会考虑建造基于RISC-V ISA的SoC的Android设备。从ACK中移除RISC-V支持并不意味着RISC-V无法运行Android,而是任何计划采用这种路径的制造商都需要自行进行大量的程序开发工作。
Google在Android上对RISC-V的暂时退缩,清楚显示新架构在进入主流市场的道路上所面临的基本障碍——缺乏成熟且统一的生态系统。大多数人熟悉Arm生态系统,例如Qualcomm在笔记本市场上推出的Windows on Arm设备,以及Arm已经在移动生态系统中创建的基础,像是MediaTek在其旗舰手机中充分发挥该架构的效用。但RISC-V究竟可以在哪里找到自己的定位呢?
Google从Android上的RISC-V撤退,清楚地提醒人们,即使是开放的架构及其赋予设计师和开发人员的灵活性(他们不必支付授权费),也不足以使RISC-V成为市场上可行的前端主流。
尽管遭遇挫折,RISC-V仍吸引了许多对于减少对专有解决方案依赖的公司。
鉴于围绕中国及其对自成体系和本土技术的推动的所有地缘政治问题,北京已在RISC-V架构上进行了大量投资,作为其摆脱对外国架构和技术依赖的战略解决方案的一部分。
例如,中国的芯片设计公司龙芯使用该ISA创建了RISC-V驱动的系统,这些系统在中国学校中得到应用。另一个重要案例是中国巨头阿里巴巴,该公司计划将RISC-V用于其云计算服务器。
这一切也引起了美国政府的注意,自2023年以来,美国政府考虑根据国会的要求,限制中国在设计中实施RISC-V ISA的能力。
RISC-V International当时就美国政府可能采取的任何限制措施发布了意见,当时的首席执行官Calista Redmond表示,这可能会导致标准的分裂,进而造成“一个不兼容解决方案的世界”。
确实如此。对于RISC-V作为一种架构来说,若想进入主流设备市场,不仅需要创新,还必须创建一个能吸引芯片制造商和设备制造商的生态系统,让他们能安心采用RISC-V核心,并确信应用程序和支持措施已到位。Arm和x86生态系统花费数十年时间才有了今天的成果,创建了工具、函数库,并支持开发者在其架构上创建应用程序。最终,对于终端用户而言,一切都必须运行顺畅。
这或许是RISC-V及其架构面临的最大挑战之一:软件兼容性。虽然Arm和x86生态系统均有广泛支持,但RISC-V目前却无法如此。
2024年10月,RVA23配置文件获得批准,这对RISC-V来说无疑是一个重要时刻。这基本上列出了一套一致的ISA扩展,软件开发人员可以依靠和利用这些扩展在RISC-V架构上创建兼容的软件。它不仅带来了矢量运算、浮点和原子指令等功能,还为RISC-V提供了一些非常需要的AI和机器学习工作负载支持。
总体而言,RVA23配置文件的批准为这个正在寻求成名的架构带来了一些急需的一致性,但它还没有做到这一点。
整体来看,RVA23配置文件的批准为该架构带来了急需的一致性,但这只是解决长期以来存在的软件兼容性问题的第一步。若要让RISC-V开始在主流市场获得动力,开发者必须开始编写程序,以确保RISC-V上的应用能与其他生态系统上的应用一样顺利运行。
说服开发者(以及制造商)采用RISC-V作为架构,并开发应用程序和设备,绝非易事。
RISC-V面临的另一个主要挑战是目前的市场格局,尤其是移动市场。Arm在智能手机市场占有很大占有率,我们甚至还没有谈到Apple在这个领域的主导地位。每款旗舰智能手机基本上都以某种形式在Arm核心上运行,而且每个开发工具链都针对Arm进行了优化。打入这个市场将是一件困难的事情。
然后是个人计算机市场,x86在其中占据主导地位,AMD和Intel几乎占据了所有的市场占有率;即使是Qualcomm最近推出的Windows on Arm也仍然没有立足之地,尽管有Microsoft的支持。RISC-V想要进军个人计算机市场,不仅要展现出与x86相当的可行性和竞争力,还必须拥有目前缺乏的开发者支持。
RISC-V的现实是,即使有政府的支持和利基用例,它也需要在Arm和x86上弥补很多差距。
RISC-V想要崛起并非一朝一夕之事,也不会迅速发生。
或许最重要的问题是,RISC-V是否能在未来五年内迅速缩小与竞争对手的差距。像MIPS和SiFive这样依赖RISC-V ISA的公司,在嵌入式系统、设备、网络、SoC等领域的应用,是一个好的开始。
但感觉我们仍在等待那个关键时刻,让RISC-V成功挑战其竞争对手。当前,RISC-V仍是一个充满潜力的开放且免版税的架构。新任CEO将需要努力推动开发者和制造商选择RISC-V ISA,用于未来的设备。











