RISC-V生态爆发在即，平头哥“内外兼修”进入第一梯队
2023-03-02
15:45:19
来源: 互联网
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“从嵌入式，到所有类型的计算机，再到大型主机，3到5年后，RISC-V将无处不在！”在刚刚举办的首届玄铁RISC-V生态大会上，RISC-V之父、图灵奖得主David Patterson对RISC-V技术的发展给出了全新的预测。这也意味着，经历了十二年的发展之后，RISC-V技术的大爆发即将来临。
尽管近几年，投入RISC-V技术者众，但不为人知的是，在这波浪潮里，阿里平头哥早就在默默地推动RISC-V软硬件生态走向成熟。平头哥副总裁孟建熠在大会上表示，“RISC-V的蓬勃发展，需要全球创新协同。从芯片生态，到基础软件生态，再到应用和终端生态，平头哥正连接各大生态体系，让全球的开发者和合作伙伴都能更好地使用和发展RISC-V技术。”
作为全球最早一批布局RISC-V架构的公司，平头哥在过去五年，不仅打造了一套完整的RISC-V架构处理器核产品家族，还推动这一技术实现了Android、Debian、Ubuntu等主流操作系统的全兼容，为全新的软件应用和终端设备生长提供绝佳的土壤，也让RISC-V得以和x86、ARM两大主流架构并驾齐驱。
拥抱开源、苦练内功，打好RISC-V地基
2010年，加州大学伯克利分校的David Patterson教授团队研发了RISC-V指令集，并宣布对外开源，任何企业、开发者都可以免费使用它。当时，软件开源已经盛行三十年有余，开源理念更是被全球技术人奉为圭臬，但在硬件领域，开源却面临着叫好不叫座的尴尬处境。因此，在RISC-V诞生之初，这一技术更多的是活跃在学术界，而市场也几乎清一色地选择基于传统架构的芯片。
但2018年成立的平头哥却做出了大胆的决定，敢为天下先积极拥抱了硬件开源，并且启动了基于RISC-V架构的处理器研发工作。平头哥在当时选择布局一个长期坐冷板凳的技术看似意外，实则也在情理之中。
众所周知，平头哥由达摩院芯片研发团队和中天微团队合并而来，而后者，作为本土当时唯一拥有自主嵌入式CPU IP core的企业，不仅拥有十多年的处理器IP研发经验，在生态构建上也是久经沙场的老手，这是平头哥入局RISC-V的底气。另一方面，尽管RISC-V的生态与诞生数十年的x86和ARM相差甚远，但其开源、灵活等独特优势确实是AIoT时代芯片设计迫切需要的，对坚持普惠策略的平头哥来说，这是一个无比合理的决定。
在这之后的时间里，这支团队也不负众望拿出了看家本领，仅用不到一年的时间就交出了首份成绩单。2019年7月，平头哥发布当时业界性能最强的RISC-V处理器玄铁910，在性能这项指标上，直接让长期受限于低端芯片市场的RISC-V逼近了如日中天的ARM。毫不夸张地说，玄铁910的诞生为RISC-V打开了一扇窗，给整个行业打造了一个成功的范本，包括Intel、高通、中科院、华为等国内外团队也纷纷拥抱这一赛道。例如，2021年6月，中科院计算所发布高性能RISC-V处理器香山；2022年2月，Intel宣布加入RISC-V阵营，成为RISC-V基金会高级会员；2022年11月，美国芯片创业公司SiFive推出3.4GHz的RISC-V处理器。RISC-V因此成为最近几年科技圈的当红炸子鸡。
在半导体产业的风口上，练好内功是立身之本。对于拥有先发优势的平头哥来说，其布局愈加全面，在不断丰富处理器IP产品家族的同时，还推出了一系列芯片设计平台和开发板，在靠研发芯片吸引资本热钱的时代，像平头哥如此热衷于为开发者谋福利的并不多见。例如，2021年5月，平头哥推出RVB-ICE、RVB-D1、RVB2601三款开发板，为开发者和企业提供了体验RISC-V技术的桥梁；在2022 RISC-V中国峰会上，阿里平头哥发布首个高性能RISC-V芯片平台“无剑600”及SoC原型“曳影1520”。
从官方信息来看，如今的平头哥已经拥有了从低功耗、低成本到高性能、高能效的C、E、R三系列共8款RISC-V处理器产品家族，并向全球开发者开源4款量产玄铁RISC-V处理器，在此之上，RISC-V架构的应用边界不断被打破，各行各业在用玄铁这一地基构建房子，如今，已孕育了边缘计算、无线通讯、工业控制、通用MCU等30多个领域及应用场景，在玄铁RISC-V生态大会上，嘉楠科技就推出全球首款支持RISC-V V1.0标准的、内嵌平头哥玄铁C908的商用芯片K230；北京算能推出64核RISC-V服务器芯片，为该技术在云计算领域打下了硬件基础。
由内向外，持续推动标准制定和软件生态的构建
一个新兴的指令集架构，从不能用到能用再到好用，软件和应用生态是最难跨越的鸿沟，过去几十年，因为生态进展不顺而陨落的指令集架构不计其数，如MIPS、SPARC等等。
但RISC-V显然不会重蹈覆辙，和前几代指令集架构不同，RISC-V的生态构建走得是一条完全不同的路。基于开放的标准，全球企业可以去竞争或合作，并且面向国际市场和生态建设。中科院计算所副所长包云岗将此发展模式比作“5G”模式。
中国工程院院士倪光南在会上表示，“今天RISC-V是中国CPU领域最受欢迎的架构，成为推动新一代信息技术发展的新引擎。”在这个全新的模式下，以平头哥为代表的中国芯片企业则抢占了先机。这不仅仅体现在处理器IP的研发上，更重要的是从标准制定到软件生态，中国企业都在深度参与，这是中国半导体历史上从未有过的突破。
RISC-V国际基金会CEO Calista Redmond在会上介绍，基金会22位高级会员中有12名来自中国。在国际标准建设中，平头哥领导了其中的11个主要技术小组，推动了29个技术方向的标准制定，是公认的投入力量最大的中国机构，为中国企业争夺了话语权。
在软件生态上，平头哥作为先行者做出了前无古人的尝试。最受瞩目的就是，这家公司首次让RISC-V和全球最大的操作系统Android实现兼容，并最终双向奔赴，铸就了一段RISC-V+Android牵手的佳话。
而这一成果是平头哥2年攻坚的结果。早在2020年，平头哥就在内部启动了玄铁910处理器兼容Android系统的项目，并在2021年初完成了Android系统的Linux内核、运行时库、JAVA虚拟机、软件模拟器、编译工具等主要技术栈的支持，在全球范围内首次流畅运行Android系统的基础功能。2022年，谷歌与平头哥达成公司层面的贡献者许可协议（CLA，Contributor License Agreement），双方就Android系统支持RISC-V架构等工作进行技术合作和分享，平头哥RISC-V移植Android的代码还被AOSP社区收录进系统源代码，这是Android官方首次对RISC-V架构的原生支持。
在本次大会上，谷歌Android项目工程总监Lars Bergstorm也表示对两大生态的融合充满期待，“平头哥是两大体系深度融合的主要推动者，谷歌Android也将加大投入RISC-V，目标让RISC-V成为安卓Tier1梯队的生态。”
除此之外，平头哥还在将RISC-V生态推进到更高性能的数据中心领域。2022年8月，平头哥与阿里云、中科院软件所PLCT实验室等专注服务器操作系统的开源龙蜥社区成立RISC-V架构联合小组，推动RISC-V向云计算和数据中心领域发展，为阿里云“一云多芯“策略注入了新鲜血液。
短短几年时间，平头哥已基本完成国际及国内主流操作系统与RISC-V的全适配，包括安卓、Debian、Fedora、Gentoo、Ubuntu、龙蜥、统信、麒麟、创维酷开OS、RTT等操作系统 。这意味着RISC-V完全有能力承接不同平台的软件及应用，上层应用开发者可顺滑实现架构兼容。
在工具和应用层面，平头哥则持续帮助开发者降低开发门槛，团队首次完整推出基础软件三件套——CDK、CDS、HHB，大大提升RISC-V开发环境及工具栈效率。同时，基于适配的麒麟操作系统，业界首次跑通大规模商用IM工具钉钉。
RISC-V即将迎来爆发，中国已走进世界前列
在芯片技术和市场需求快速更迭之际，开放、灵活、精简的独特架构给全球半导体产业带来了前所未有的机会。据相关统计显示，RISC-V基金会已吸纳了包括高通、NVIDIA和Google等内超3000名成员。
得益于全球企业和机构的持续贡献，RISC-V技术和市场的发展速度远超众人预期。目前，RISC-V架构芯片的出货量已达成100亿颗里程碑，仅用十二年就走完了传统架构30年的发展历程，据预测，2025年RISC-V架构芯片更有望突破800亿颗。 截止2022年，全球采用RISC-V架构的芯片已出货100亿颗。到2025年，这个数据将突破800亿颗。
过去数十年，中国经历了一段刻骨铭心的缺芯之痛，几代半导体人从未停下奋进的脚步追赶，有幸的是，在这个全新的时代，中国不再是跟风者，而是以造风者的角色入局。正如David Patterson所说，“以阿里平头哥为代表的中国机构，已成为RISC-V发展的关键力量。”
责任编辑：sophie
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