RISC-V|RISC-V：“中国芯”的新选择( 二 )
“指令集是软件和硬件之间的接口，是一套标准规范 。我们可以根据这套规范去设计处理器芯片和对应的软件系统，并最终形成产品 。”中国科学院计算技术研究所副所长、中国科学院大学教授包云岗告诉《中国科学报》，“软件和硬件的关系恰如螺母和螺钉 。把软件看作螺母，硬件看作螺钉，那么指令集就是螺母和螺钉之间对接的尺寸规范 。螺母和螺钉都按照相同的尺寸，即同一个规范去设计，即使是由不同的厂商来生产，也可以保证最终所有的螺母都能拧到螺钉上 。”
基于X86、ARM或RISC-V指令集，可以进行处理器微架构设计并形成源代码，通过流片最终形成芯片产品 。在芯片上游设计环节，中国有海思半导体、紫光展锐等，但目前过多依赖ARM架构，要设计出高端芯片，必须要拿到ARM芯片架构授权 。在美国干预下，ARM一度停止对华为提供最新ARM架构 。
目前，国际上围绕RISC—V的研究越来越多，国内成立了RISC-V协会，一些企业也基于RISC-V开发芯片 。随着各大科技公司加码对芯片自研的投入，中国RISC-V呼之欲出，中国芯片产业或许会出现全新面貌 。
RISC-V芯片未来可期
“芯片是信息技术的引擎，随着摩尔定律濒临终结，维持芯片技术创新面临挑战 。”包云岗说，“开源芯片设计将是应对挑战的新思路之一 。”
最近，匹兹堡大学 NSF 空间、高性能和弹性计算中心 （SHREC） 研究人员在2021 年 IEEE 空间计算会议上展示了他们用于空间计算的 RISC-V 架构，并被授予空间计算研究最佳论文奖 。
“RISC-V是开源的，且受益于协作开发 。”该论文的第一作者、SHREC电气和计算机工程博士 Michael Cannizzaro 说，“RISC-V可用于各种空间系统——从导航、图像处理到通信和机器学习 。在不久的将来，我们可以看到使用这项技术开发的所有新系统 。”
基于RISC-V指令集规范，既可以由开源社区来开发开源免费版的处理器实现，也可以由商业公司开发收费授权版的处理器实现 。国内目前基于RISC-V开发的芯片有平头哥玄铁910、芯来科技N200核、优矽科技WH（渭河）系列芯片等 。今年5月，华为海思也宣布新的自研芯片采用RISC-V架构，同时适配鸿蒙OS系统 。
今年6月，首届RISC-V中国峰会在上海举行 。会上，包云岗团队推出“香山”开源高性能RISC-V处理器核 。它第一版架构代号“雁栖湖”，基于28纳米工艺流片 。这标志着在中科院计算所、鹏城实验室的技术支持下，国内发起的高性能RISC-V处理器开源项目正式诞生 。
在RISC-V加速器和专用处理器领域，中科院计算所泛在计算团队开展了基于RISC-V核心的轻量级神经网络处理器的研究，探索了RISC-V核心在物联网设备中的应用 。上海交通大学北斗导航与位置服务重点实验室则开展了基于RISC-V指令集的基带处理器扩展研究项目 。
从“单点突破”到“遍地开花”，RISC-V处理器核心将打通国内芯片上下游企业，为国内芯片制造提供新的选择 。
“只有RISC-V还不够 。”包云岗说，“还需要开发基于RISC-V的开源工具链、开源IP、开源SoC等，才能形成完整的开源芯片生态 。这需要更多支持开源芯片的力量参与并作出贡献 。”
推荐阅读
- 咖啡|前滩太古里，TA们透过唇语“听见咖啡”
- 牛肉|百县千碗丨数九寒冬，到哪儿吃“暖”？
- 青菜|东北女子在西安生活6年，囤200斤白菜腌酸菜，成疫情“最富的人”
- 鸡蛋|冬补三九，宁可不吃肉，也要常吃10种“根菜”，抵御寒冷安稳过冬
- 蒸鱼|料酒不是“万能去腥调味料”，记住“3买4不用”，搞错了适得其反
- 抖音怎么送灯笼给抖音好友（如何送灯笼给抖音好友）
- 土豆|东北人爱吃的6道“硬菜”，不放一点儿肉，却比肉还受欢迎！
- 龙虾|普洱茶界独一无二的“勐海味”，究竟是什么味？带着点海腥味吗？
- 勐海|普洱茶界独一无二的“勐海味”，究竟是什么味？带着点海腥味吗？
- 饺子|元旦假期到，精选“6款水饺”，好吃好做又实惠，吃完顺利一整年