電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）RISC-V起源于2010年，當(dāng)時加州大學(xué)伯克利分校的一個研究團隊為了不使用復(fù)雜的ARM、MIPS、SPARC和X86等現(xiàn)有架構(gòu)，設(shè)計了一套全新的指令集。雖然四人小隊只用了三個月就完成了RISC-V指令集的開發(fā)，但今天這個指令集已經(jīng)釋放出巨大的能量，即將和x86和ARM架構(gòu)并立，形成處理器主流架構(gòu)的“三足鼎立”之勢。

當(dāng)前，RISC-V International會員陣容中星光閃耀，阿里、谷歌、華為、英偉達、高通等國際頂級大廠都在其中，就連英特爾也已經(jīng)于2022年2月8日正式加入。并且，RISC-V International的首席執(zhí)行官Calista Redmond在今年的Embedded World表示，“估計市場上已經(jīng)有100億個RISC-V核?！?/p>

因此，RISC-V今天的爆發(fā)之勢除了架構(gòu)本身的優(yōu)勢之外，處理器IP廠商也是起到了至關(guān)重要的作用，我們來系統(tǒng)地看一下。

RISC-V架構(gòu)簡介RISC-V第一版指令集發(fā)布于2011 年 5 月，設(shè)計非常簡單，只包含了不到 50 條指令，但已經(jīng)可以用于實現(xiàn)一個具備定點運算和特權(quán)模式等基本功能的處理器。

開源是RISC-V最大的特點，而RISC-V最重要的特點則是模塊化。傳統(tǒng)指令集是在歷史設(shè)計的基礎(chǔ)上進行再創(chuàng)新，隨著時間的推移，創(chuàng)新的阻力會越來越大，而RISC-V選擇了擴展的方式，將指令集分為了為幾個標(biāo)準(zhǔn)的子集。RISC-V指令集的擴展包括I 擴展、M 擴展、F 擴展/D 擴展、A 擴展、G 擴展、C 擴展和V 擴展。其中，I 擴展便是整數(shù)擴展（RV32I），為基礎(chǔ)的32位整數(shù)指令集，RV32I是固定的，永遠不會改變，所有實現(xiàn)都必須支持，就連RV64I這個基礎(chǔ)的64位整數(shù)指令集也是包含RV32I的指令的，RV64I是RV32I的超集。

RISC-V處理器IP供應(yīng)商匯總就像ARM公司使用ARM架構(gòu)設(shè)計了Arm Cortex-A、Arm Cortex-M、Arm Mali等不同核心一樣，如果要把RISC-V打造成為最終的處理器，或者應(yīng)用到其他類型的產(chǎn)品中作為軟核或者硬核，也需要將RISC-V架構(gòu)打磨成為核心。目前，在這個環(huán)節(jié)上，已經(jīng)有幾家公司頗具規(guī)模，其中SiFive已經(jīng)成為行業(yè)“獨角獸”。

SiFive是最早的RISC-V公司，創(chuàng)立于2015年，該公司的創(chuàng)始人便是RISC-V指令集的開發(fā)者。2022年3月16日，SiFive宣布獲得Coatue Management領(lǐng)投的1.75億美元F輪融資，公司估值超過25億美元，成為RISC-V芯片陣營首個“獨角獸”。

目前，SiFive核心產(chǎn)品SiFive Core IP產(chǎn)品組合包括三個基于RISC-V ISA 的不同處理器系列，分別是SiFive Essential、SiFive Performance和SiFive Intelligence。其中，SiFive Essential系列主要實現(xiàn)對Arm Cortex-M內(nèi)核的替代，可以自由地從標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)定義內(nèi)核開始，或者使用 SiFive Core Designer 來構(gòu)建獨具個性的處理器配置；SiFive Performance系列則是主打高性能，最新的SiFive Performance P650在單位面積性能方面優(yōu)于Arm Cortex-A77；SiFive Intelligence系列則利用軟件優(yōu)先的處理器設(shè)計方法來滿足未來將機器學(xué)習(xí)技術(shù)部署到具有高性能矢量計算能力的邊緣的需求。

作為目前頭部的RISC-V核心供應(yīng)商，SiFive擁有最全的RISC-V核心供應(yīng)，并獲得了國際領(lǐng)先芯片大廠的認可，雖然英特爾收購SiFive最終沒有成行，但足見該公司對SiFive的重視。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的特點便是寡頭拿到行業(yè)主要的份額蛋糕， RISC-V的開源屬性可能造就幾家行業(yè)龍頭，現(xiàn)在看來定有SiFive的一個位置。

賽昉科技于2018 年成立，前身是SiFive的中國公司，該公司擁有四大核心系列：E系列、S系列、U系列和昉?天樞系列。其中，昉?天樞是一款超高性能的 RISC-V CPU IP，采用 12 級流水線，具備亂序執(zhí)行設(shè)計，支持最豐富的標(biāo)準(zhǔn) RISC-V RV64GCBVHN 指令集，支持最新的 B （位操作），V （Vector） 以及 H （Hypervisor）擴展，支持緩存一致性的1-4個多核配置，支持虛擬化，適用于廣泛的高性能計算應(yīng)用場景，包括邊緣/云數(shù)據(jù)中心、通信/網(wǎng)絡(luò)、人工智能/機器學(xué)習(xí)。

賽昉科技在國內(nèi)的直接競爭對手便是芯來科技和晶心科技。

芯來科技成立于2018年，是國內(nèi)首批基于RISC-V開放指令集架構(gòu)打造應(yīng)用生態(tài)，并率先實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地的企業(yè)。該公司已經(jīng)初步搭建了完備的RISC-V CPU IP產(chǎn)品線，擁有N系列、NX系列和UX系列三大產(chǎn)品系列，覆蓋從MCU、邊緣計算到數(shù)據(jù)中心的廣泛場景。

晶心科技成立于2005年，全力投入創(chuàng)新架構(gòu)高效能/低功耗的32/64位嵌入式處理器及相對應(yīng)系統(tǒng)芯片發(fā)展平臺的設(shè)計與發(fā)展。晶心科技同樣擁有較為完整的RISC-V CPU IP產(chǎn)品組合。

三家公司的主要特點都是扎根中國、放眼世界，并且除了提供全面的核心組合，工具鏈也都是三家公司的亮點。當(dāng)然，這里面晶心科技是老牌的處理器內(nèi)核企業(yè)，擁有一定的客戶積累和市場經(jīng)驗，處理器搭建是復(fù)雜的工程，晶心科技可能會給客戶提供額外的幫助。

除了這幾家已經(jīng)初具規(guī)模的企業(yè)，目前硅谷和國內(nèi)也出現(xiàn)了一批新的初創(chuàng)企業(yè)投身到RISC-V內(nèi)核的供應(yīng)上，而這些公司的一個顯著特點是大部分都關(guān)注RISC-V在高性能運算方面的應(yīng)用，比如國內(nèi)的睿思芯科。而國內(nèi)外也有一些學(xué)術(shù)機構(gòu)在研發(fā)自己的RISC-V內(nèi)核，這可能就是RISC-V開源的魅力所在。

當(dāng)然，在RISC-V核心方面，還有一個類型的廠商，那就是本身有芯片產(chǎn)品，而反過來研發(fā)RISC-V內(nèi)核，或者研發(fā)RISC-V內(nèi)核用于其核心產(chǎn)品中，這樣的公司包括國內(nèi)的平頭哥、中科昊芯，以及國外的西部數(shù)據(jù)、Microchip等。這些公司因為擁有芯片產(chǎn)品，更能了解市場需要什么，進而發(fā)揮RISC-V的開源優(yōu)勢，開發(fā)針對性的核心產(chǎn)品，他們選擇RISC-V很重要的原因是RISC-V架構(gòu)具有更高的靈活度。

后記能夠看出，目前比較純粹的RISC-V核心供應(yīng)商，除了不斷推出更豐富的內(nèi)核系列以外，優(yōu)化工具鏈也是發(fā)展重心，這些企業(yè)都是布局大的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，全面推動RISC-V向前發(fā)展。對于這些公司而言，可能正如晶心科技CEO總經(jīng)理林志明所言，隨著開發(fā)案例的大幅提升，各公司的核心出貨量會在未來兩年顯著增長，為各公司營收帶來巨大的增量空間。

而RISC-V開源和模塊化的特性也催生出平頭哥這樣的綜合類型芯片公司，再加上中科院計算技術(shù)研究所等學(xué)術(shù)單位也在擁有自己的RISC-V核心，RISC-V徹底打破了x86和ARM架構(gòu)封閉的生態(tài)模式，主流處理器架構(gòu)必將上演“芯片三國”。