警惕概念營銷：RISC-V能否成為中國芯片彎道超車的希望？

2021年7月26日，RISC-V在很多宣傳場景下成為了國產(chǎn)芯片的代名詞，但是我們需要警惕其中的一些概念營銷。

國產(chǎn)芯片這個詞其實(shí)挺火的，但怎么樣就算“國產(chǎn)芯片”，其實(shí)各家都有各家的說法。RISC-V在很多宣傳場景下成為了國產(chǎn)芯片的代名詞，但希望有些廠商不要為了用RISC-V而去用RISC-V。如果只是用RISC-V做一些像空調(diào)遙控器、電視遙控器這樣的“國產(chǎn)芯片”，這真算不上“國產(chǎn)芯片”的崛起。

華米在本月的發(fā)布會上推出了新一代雙核 RISC-V 架構(gòu)可穿戴芯片黃山 2S。在數(shù)碼領(lǐng)域，Arm和X86架構(gòu)的芯片產(chǎn)品經(jīng)常出現(xiàn)在我們的視野中，比如高通的驍龍888（Arm架構(gòu)）、華為的麒麟9000（Arm架構(gòu)）、英特爾和AMD的大多數(shù)CPU（X86架構(gòu)）。那么此次發(fā)布的黃山2S所采用RISC-V架構(gòu)到底是一種什么樣的架構(gòu)呢？RISC-V又能否成為中國芯片彎道超車的希望嗎？

指令集與微架構(gòu)

第一個問題，什么是指令集？

指令集就是軟件與硬件之間溝通的橋梁。對于CPU來說，軟件想在CPU里執(zhí)行就必須翻譯成"機(jī)器碼",而這個翻譯過程中的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)就是指令集。

舉個例子來說，就像我們當(dāng)年玩的紅白機(jī)游戲《超級瑪麗》。在我們玩這個游戲的時候需要通過手柄來操作游戲中的角色“馬里奧”進(jìn)行一系列的動作，比如“跳”。當(dāng)我們按下手柄上的“B”按鍵時，游戲中的角色就會跳起。

小霸王手柄

就像這樣按下“B”鍵=跳起，這就是一個“指令”了。還有其它按鍵對應(yīng)其它不同的操作，比如“左”鍵=向左移動、“右”鍵=向右移動。這些都是指令，而這些指令的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)打包在一起，組成一個合集，就叫做指令集了。

第二個問題，什么是微架構(gòu)？

微架構(gòu)或者叫微結(jié)構(gòu)設(shè)計，指的是集成電路層面的架構(gòu)。簡單來說就是在確定了指令集之后，相關(guān)的CPU核心如何設(shè)計？

之后根據(jù)微架構(gòu)完善為CPU的設(shè)計，經(jīng)過流片、封裝等步驟，最后推出的就是具體的CPU產(chǎn)品了。

注：現(xiàn)在手機(jī)CPU大多采用多核心設(shè)計，同一CPU內(nèi)不同核心可使用不同的微架構(gòu)。

RISC-V開源 但它一定免費(fèi)嗎？

在正式講解RISC-V之前，它收不收費(fèi)這個問題應(yīng)該是很多人關(guān)注的，甚至說這也決定著RISC-V 能否成為中國芯片彎道超車的希望。

那么它收不收費(fèi)呢？

有些收，有些不收。

*綠色格子代表免費(fèi)

*黃色格子代表需要授權(quán)，可以在收費(fèi)的情況下給你用。

*紅色格子代表封閉模式，給錢基本也不給你用，只能購買其最終的芯片產(chǎn)品或者搭載相應(yīng)芯片的設(shè)備。

RISC-V是開源的，其指令集是免費(fèi)的。但基于免費(fèi)的指令集進(jìn)一步開發(fā)的微架構(gòu)是可以收費(fèi)的。

精簡指令集與復(fù)雜指令集

目前主流的指令集可以分為兩大陣營，以ARM、RISC-V指令集為代表的精簡指令集和以X86指令集為代表的復(fù)雜指令集。

精簡指令集相較復(fù)雜指令集最大的特點(diǎn)在于，它把指令拆散了。我們拿cs（反恐精英）系列游戲中的“大跳”這個動作舉個例子。

《反恐精英：起源》

反恐精英（Counter-Strike）是一款第一人稱射擊游戲，在游戲中如果我們需要爬上一個箱子，我們通常需要一個“大跳”的動作來實(shí)現(xiàn)。

對于精簡指令集來說，實(shí)現(xiàn)“大跳”這個動作需要按“蹲”、“跳”和一個方向鍵（前后左右）。而對于復(fù)雜指令集來說，大跳就是一個指令。精簡指令集很多時候是把復(fù)雜指令集的指令拆散了。這樣乍看一下好像精簡指令集比復(fù)雜指令集還復(fù)雜了。

在復(fù)雜指令集中，雖然有很多不同的指令，但這些指令的基礎(chǔ)部分很多是相同的。精簡指令集可以理解為把這些指令基礎(chǔ)相同的部分挑出來組成指令集，這樣指令集就會變得非常精簡了。就像cs游戲中“大跳”這類的動作有很多種，而且隨著時間的遷移還會有玩家創(chuàng)造新的“動作”。那么每創(chuàng)造一個動作就添加一個新的“指令”，顯然會讓這個“指令庫”。但如果只是每個按鍵作為基礎(chǔ)指令呢？那就只有鍵盤上那幾十個了。

結(jié)語

關(guān)于RISC-V 能否成為中國芯片彎道超車的希望，我有以下這些看法，在此分享給大家。

1. RISC-V開源，但有些部分是可以作為商品出售的。從國產(chǎn)化的角度來說，如果只是使用RISC-V指令集開發(fā)產(chǎn)品是沒問題的，但如果使用美國公司開發(fā)的RISC-V微架構(gòu)等產(chǎn)品，這種事是可以受到美國出口管制的。

2. RISC-V的生態(tài)目前不如ARM和X86,但比起自己搞一套指令集還是要好很多的。

3. RISC-V因?yàn)槠溟_源的特點(diǎn)，是可以作為未來國產(chǎn)化芯片的支柱，說它是中國芯片彎道超車的希望并不為過。但是要注意，這是一個同臺競技的機(jī)會，不是優(yōu)勢。目前國外已有很多芯片公司布局了RISC-V，如果將來出現(xiàn)一個BRM（架空的企業(yè)名，意為下一個ARM）的美國公司，它專賣RISC-V的微架構(gòu)授權(quán)，而且很多中國公司都使用了它的架構(gòu)開發(fā)自己所謂的“國產(chǎn)芯片”，那么國產(chǎn)芯片的關(guān)鍵技術(shù)還是受制于人的。

4.需要警惕一些概念營銷。國產(chǎn)芯片這個詞其實(shí)挺火的，但怎么樣就算“國產(chǎn)芯片”，其實(shí)各家都有各家的說法。RISC-V在很多宣傳場景下成為了國產(chǎn)芯片的代名詞，但希望有些廠商不要為了用RISC-V而去用RISC-V。如果只是用RISC-V做一些像空調(diào)遙控器、電視遙控器這樣的“國產(chǎn)芯片”，這真算不上“國產(chǎn)芯片”的崛起。

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