三年后RISC-V架構將全面超越ARM和X86,這個可能性有多大?
“未來兩到三年內,RISC-V將突破性能水平或應用領域的限制,將很快超越所有其他架構!”
6月30日,在“2023 SiFive RISC-V 中國技術論壇”深圳站活動上,RISC-V技術發(fā)明者之一、SiFive聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席架構師Krste Asanovic教授非常有信心的做出了上述預測。
值得注意的是,在今年3月,RISC-V之父、圖靈獎得主David Patterson在阿里平頭哥玄鐵RISC-V生態(tài)大會上也大膽預言:“3到5年后,RISC-V將無處不在!”
未來2到3年,RISC-V將超越所有架構
RISC是一種精簡指令處理器,其起源于美國加州大學伯克利分校的EECS部門的計算機科學部門的David Patterson教授及其團隊的一項課題研究的產物。
David Patterson教授研究RISC指令集,主要是由于當時Intel、Arm等CPU廠商對于CPU架構的授權要求較高,授權費也非常高昂,有沒有其他的開源的或者免費的CPU可以使用,因此決定從零開始設計一套全新的開源的CPU架構。
目前的RISC-V則是第五代精簡指令處理器架構。Krste Asanovic教授作為加州大學伯克利分校EECS系教授及該校ADEPT實驗室主任,領導了加州大學伯克利分校的RISC-V ISA項目,領銜開發(fā)了RISC-V指令集。
相對于目前主流的英特爾X86架構及Arm等架構來說,RISC-V架構具有指令精簡、模塊化、可擴展、開源、免費等優(yōu)點。
RISC-V的基礎指令集只有40多條,加上其他基本的模塊化擴展指令總共幾十條指令,非常簡單,而且任何企業(yè)、開發(fā)者都可以免費使用RISC-V,創(chuàng)造出具有完全自主知識產權的IP核或芯片。
雖然RISC-V架構在誕生之初,并不被市場所關注。直到2015年,非營利性的RISC-V國際基金會正式成立,RISC-V的生態(tài)建設才開始加速。
根據(jù)RISC-V國際基金會數(shù)據(jù),2022年會員數(shù)量同比增長超過 26%,累計在 70 個國家/地區(qū)擁有超過 3180 名會員單位,包括高通、英特爾、谷歌、阿里平頭哥、華為、紫光展銳等眾多頭部芯片企業(yè)。
截至2022年底,全球有數(shù)萬名工程師致力于 RISC-V 計劃,基于RISC-V架構的處理器出貨量已超過了100億顆,RISC-V用12年時間走完了傳統(tǒng)指令集30年的發(fā)展歷程。
能否實現(xiàn)呢?
事實上,這個問題涉及到計算機硬件產業(yè)未來的發(fā)展方向和趨勢,需要考慮多個因素。
首先需要明確的是,預測未來的發(fā)展往往具有不確定性。盡管RISC-V在某些方面顯示出優(yōu)勢,但要預測它是否能在未來兩到三年內超越ARM和X86架構,仍然是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。
RISC-V是一個開放源代碼的指令集架構,它被設計為可定制和靈活性高。這種可定制的特性使得RISC-V在某些特定領域可能具有優(yōu)勢,比如在汽車領域,因為汽車領域的芯片需要適應廣泛的性能需求。
然而,ARM和X86在移動設備和PC市場上占據(jù)主導地位,RISC-V在這些領域中的滲透還需要一些時間。
其次,操作系統(tǒng)的支持也是影響RISC-V發(fā)展的重要因素。雖然Linux系統(tǒng)已經對RISC-V提供了支持,但Windows、Android和iOS等主流操作系統(tǒng)并未直接提供支持,安卓也只是間接支持。這可能會限制RISC-V在一些應用領域的發(fā)展。
相反,X86芯片有windows,而ARM芯片有Android支持。而這兩個生態(tài)圈都是占主導地位的,RISC-V的生態(tài)體系還需更努力建設,不然還很難去掰動他們的手腕。
總之,需要注意的是,預測RISC-V兩三年將超越ARM和X86,是需要許多關鍵因素的支持,包括但不限于操作系統(tǒng)的支持、芯片設計生態(tài)系統(tǒng)的支持,以及硬件和軟件開發(fā)者對RISC-V的理解和接受程度。
因此,盡管RISC-V顯示出一些優(yōu)勢,但要預測其是否能超越ARM和X86架構,還需要更多的觀察和研究。
但是,希望還是有的,在中國廠商的推動下,RISC-V芯片正在快速發(fā)展。
中國成為最主要貢獻力量
對于中國廠商而言,不管是ARM,還是X86,都有卡脖子的風險,原因就不用多說了,大家都懂的。
所以大家急需能夠被自己掌控,不會卡脖子的芯片架構,所以當RISC-V這個開源免費的架構推出之后,馬上被國內芯片廠商熱捧。
因為RISC-V架構是開源免費的,不存在卡脖子風險。同時RISC-V指令集簡單,只有幾十條,企業(yè)還可以自己拓展,做出自己的特色和優(yōu)勢。
于是我們看到,國內的芯片廠商,是積極擁抱RISC-V架構,在RISC-V基金會的3180名會員當中,中國企業(yè)占比近一半。
RISC-V基金會目前的25家最高級別的Premier Members會員當中,中國廠商的數(shù)量達到了14家,超過一半,可見中國廠商對RISC-V有多歡迎。
同時,中國廠商也推出了眾多的芯片,拿阿里為例,從低功耗領域,到高性能計算領域,均推出了相應的RISC-V芯片,還有各種IP核,設計平臺。
數(shù)據(jù)顯示,2022年全球出貨100億顆RISC-V芯片中,50%是中國廠商貢獻的,而預測到2025年,全球RISC-V芯片出貨量將高達800億顆,成為與ARM、RISC-V并列芯片架構。
