近日，圖靈獎(jiǎng)得主David Patterson 在eetimes投稿了一篇標(biāo)題為《Examining the Top Five Fallacies About RISC-V》的文章。在這里，我們特意翻譯，以饗讀者。

以下為文章正文：

在十多年的時(shí)間里，RISC-V 可以說(shuō)至少已成為未來(lái)計(jì)算應(yīng)用程序中第三重要的指令集架構(gòu) (ISA)。在接下來(lái)的幾年里，為新項(xiàng)目選擇專有 ISA 而不是開(kāi)放式 RISC-V 可能會(huì)像選擇以太網(wǎng)或 USB 的封閉替代方案一樣令人驚訝。

我和我在加州大學(xué)伯克利分校的同事預(yù)測(cè)，到本世紀(jì)末，未來(lái)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的主導(dǎo) ISA 將是開(kāi)放的 RISC-V 架構(gòu)。世界各地的公司已經(jīng)在使用 RISC-V 進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且勢(shì)頭正在迅速增強(qiáng)，因此現(xiàn)在是業(yè)界仔細(xì)研究 RISC-V 并檢查一些關(guān)于它的謬誤的好時(shí)機(jī)。

謬誤一：RISC-V 是開(kāi)源處理器，就像 Linux 是開(kāi)源操作系統(tǒng)一樣。

Linux 有一個(gè)單主開(kāi)源代碼庫(kù)，你可以下載，而 RISC-V 是一個(gè)開(kāi)放的硬件/軟件接口規(guī)范，有許多不同的實(shí)現(xiàn)。比 Linux 更好的類比是以太網(wǎng)，因?yàn)橐蕴W(wǎng)和 RISC-V 都是免費(fèi)和開(kāi)放的規(guī)范。

在以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)之前，公司擁有自己專有的局域網(wǎng)。1980 年，Digital Equipment Corporation、Intel 和 Xerox (DIX) 聯(lián)手創(chuàng)建了基于以太網(wǎng)的本地網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。他們還創(chuàng)建了一個(gè)組織——IEEE 802.3 工作組——該工作組在過(guò)去四十年中推動(dòng)了以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。以太網(wǎng)在成本和性能方面取得了快速進(jìn)步，因?yàn)樵S多公司可以構(gòu)建在以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)之上運(yùn)行相同軟件堆棧的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。

流行的通用串行總線 (USB) 也遵循以太網(wǎng)游戲計(jì)劃，為外圍設(shè)備互連提供免費(fèi)和開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)，許多公司和組織都接受該標(biāo)準(zhǔn)以對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。

與以太網(wǎng)和 USB 一樣，RISC-V 是一種開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)（也由基金會(huì)運(yùn)行），允許許多組織設(shè)計(jì)硬件，從而促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)以提高其性價(jià)比并開(kāi)發(fā)提供 RISC-V 產(chǎn)品的豐富的共享軟件生態(tài)系統(tǒng)在許多市場(chǎng)。與以太網(wǎng)和 USB 一樣，您可以購(gòu)買 RISC-V 硬件、自行構(gòu)建、許可設(shè)計(jì)或下載開(kāi)源設(shè)計(jì)。

謬誤二：選擇成熟的封閉式 ISA 比選擇開(kāi)放式 RISC-V 更安全。

有一個(gè)事我們很容易忘記，那就是封閉的 ISA 與擁有它的公司的成功息息相關(guān)，如果公司步履蹣跚，它就會(huì)消失。例如，曾經(jīng)流行的 DEC VAX、DEC Alpha 和 Sun SPARC ISA 已經(jīng)絕跡。

另一個(gè)很難讓人記住的事情是——封閉式 ISA 是一種知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可以出售給目標(biāo)與其前身不同的公司。例如，MIPS ISA 擁有超過(guò)六家所有者，到目前為止，Arm ISA 擁有三個(gè)東家：Acorn、ARM Holdings plc 和 Softbank。相比之下，RISC-V 是由數(shù)百家公司共同參與的中立開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)組織 RISC-V International 推動(dòng)的。他們的集體利益通過(guò)這個(gè)非營(yíng)利基金會(huì)決定了 RISC-V 的發(fā)展。

與以太網(wǎng)和 USB 一樣，RISC-V 不與任何一家公司的命運(yùn)掛鉤，因此對(duì)于公司軟件生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期發(fā)展來(lái)說(shuō)，這是一種更為謹(jǐn)慎的選擇。

謬誤三：封閉的 ISA 沒(méi)有分散的軟件生態(tài)系統(tǒng)。

較舊的封閉式 ISA 在其較長(zhǎng)的生命周期中遭受了無(wú)法預(yù)料的不兼容性。例子包括：

盡管試圖共享 x86-64 ISA，但 AMD 和 Intel 需要不同的虛擬機(jī)。

英特爾 AVX-512 非常分散（例如，ML 浮點(diǎn)格式 BF16 來(lái)來(lái)去去）。

ARMv1 到 ARMv7 使用 32 位地址空間，但與提供 32 位和 64 位地址版本的 ARMv8-A 和后續(xù)版本不兼容。ARMv8-M 為舊的 32 位 ISA 添加了新功能，但與 ARMv8-A 不兼容。

沒(méi)有比當(dāng)今邊緣設(shè)備的片上系統(tǒng) (SoC) 更分散的軟件環(huán)境了。它們包括許多不兼容的 ISA 和軟件堆棧，適用于多種類型和品牌的處理器（應(yīng)用 CPU、嵌入式 CPU、DSP、ML 加速器和 ISP）。一個(gè)原因是因?yàn)檫@些處理器使用不能用于第三方 IP 的封閉式 ISA，因此每個(gè)處理器塊都有自己的 ISA。

謬誤四：相比封閉式 ISA， RISC-V 的模塊化導(dǎo)致的軟件生態(tài)系統(tǒng)更加分散。

自從我和我的同事開(kāi)始提倡 RISC-V以來(lái)，這個(gè)謬論就一直存在，所以它并沒(méi)有被忽視。一些細(xì)分市場(chǎng)需要穩(wěn)定的 ISA 甚至二進(jìn)制兼容性，RISC-V 通過(guò)配置文件解決了這些問(wèn)題。他們從標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展中指定了一組 ISA 選擇，為市場(chǎng)上的大多數(shù)用戶獲取最大價(jià)值，使軟件社區(qū)能夠?qū)①Y源集中在構(gòu)建合適的軟件生態(tài)系統(tǒng)上。同樣，硬件供應(yīng)商圍繞標(biāo)準(zhǔn)配置文件構(gòu)建他們的產(chǎn)品，以確保他們的設(shè)計(jì)將獲得主流軟件支持。例如，RISC-V 為 64 位地址的 UNIX 系統(tǒng)提供它們。配置文件是構(gòu)建便攜式應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

除了配置文件之外，RISC-V ISA 還提供了令人興奮的可能性，即具有自定義增強(qiáng)功能的通用基礎(chǔ) ISA 和跨 SoC 的許多處理器的共享軟件堆棧。RISC-V 可能會(huì)顯著減少當(dāng)今 SoC 軟件生態(tài)系統(tǒng)的碎片化。

謬誤五：鑒于以上幾點(diǎn)，RISC-V 不可能成為主導(dǎo) ISA。

只要同時(shí)存在 32 位和 64 位地址版本，就可以在從嵌入式系統(tǒng)到超級(jí)計(jì)算機(jī)的任何地方使用單一基礎(chǔ) ISA，這在技術(shù)上沒(méi)有分歧；主要爭(zhēng)論是商業(yè)爭(zhēng)論，即它應(yīng)該是封閉式 ISA 還是開(kāi)放式 ISA。如果我們真的實(shí)現(xiàn)了計(jì)算的通用語(yǔ)言，那么不言而喻的是，將整個(gè)信息技術(shù)行業(yè)的命運(yùn)與一家公司的命運(yùn)聯(lián)系在一起就太危險(xiǎn)了。如果我們可以依賴一個(gè)免費(fèi)和開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)，就像我們對(duì)網(wǎng)絡(luò)和外圍互連所做的那樣，那將會(huì)更加安全。

審核編輯 ：李倩