華為的開(kāi)發(fā)板為什么要從Arm架構(gòu)轉(zhuǎn)向RISC—V，不受限制嗎？

因?yàn)楸娝苤脑颍A為已經(jīng)很久沒(méi)推出自研Arm架構(gòu)的處理器了。但這并不意味著華為已經(jīng)放棄處理器業(yè)務(wù)。華為輪值董事長(zhǎng)表示，海思(華為芯片部門(mén))的研發(fā)還在繼續(xù)，為未來(lái)做些準(zhǔn)備。

過(guò)去華為處理器上的CPU核心有的是基于Arm架構(gòu)開(kāi)發(fā)，有的直接是基于Arm提供核心“魔改”。但現(xiàn)在英偉達(dá)準(zhǔn)備收購(gòu)Arm，這使得華為不得不再次考慮Arm架構(gòu)的可靠性。

不只是華為和國(guó)內(nèi)的企業(yè)，美方也有不少知名的半導(dǎo)體公司對(duì)這場(chǎng)交易持反對(duì)態(tài)度。但美半導(dǎo)體公司更多的是出于商業(yè)角度考慮，而咱們的半導(dǎo)體公司考慮的內(nèi)容就復(fù)雜一些。

盡管各界存在不少反對(duì)的聲音，但英偉達(dá)對(duì)這場(chǎng)交易的最終結(jié)果持樂(lè)觀態(tài)度。其首席執(zhí)行官黃仁勛相信，各監(jiān)管機(jī)構(gòu)最終會(huì)批準(zhǔn)這筆交易。

如果這場(chǎng)交易真的完成，那么意味著美將擁有世界上兩大主流的指令集Arm和x86(已有)。

目前，在消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，Arm和x86這兩種CPU架構(gòu)幾乎占據(jù)了全部的市場(chǎng)份額。你所使用的手機(jī)、平板、電腦的CPU，不是Arm架構(gòu)就是x86架構(gòu)。

不過(guò)在Arm和x86市場(chǎng)份額的空隙中，還有一種CPU架構(gòu)應(yīng)用在消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，它主要用在智能穿戴設(shè)備上 。

它就是RISC—V指令集架構(gòu)。

該指令集被很多廠商看好，其中包括率先推出x86處理器的英特爾。

面向消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的黃山2號(hào)芯片就是基于此架構(gòu)開(kāi)發(fā)，該芯片主要用于智能穿戴設(shè)備。

而作為國(guó)內(nèi)消費(fèi)級(jí)芯片市場(chǎng)一哥的華為海思，目前還沒(méi)有正式的推出基于RISC—V的芯片。

不過(guò)值得一提的是，用于HarmonyOS的Hi3861開(kāi)發(fā)板的芯片應(yīng)該是基于RISC-V開(kāi)發(fā)，因?yàn)樵谒拈_(kāi)發(fā)環(huán)境中有提到“gcc riscv32”字樣。

網(wǎng)友們認(rèn)為，這是華為從Arm轉(zhuǎn)向RISC—V的標(biāo)志事件。

RISC—V有什么吸引華為的點(diǎn)？

最關(guān)鍵的，RISC—V是完全開(kāi)放的

或者說(shuō)不受限制的

RISC-V指令集可以用于任何目的，允許任何人設(shè)計(jì)、制造以及銷售RISC-V芯片和軟件。

它遵循BSD授權(quán)協(xié)議，不但使用不受限制，甚至開(kāi)發(fā)者可以在其基礎(chǔ)上發(fā)展的指令集架構(gòu)閉源、收費(fèi)。這都是完全運(yùn)行的。

雖然該項(xiàng)目始于加州大學(xué)伯克利分校，但許多貢獻(xiàn)者是該大學(xué)以外的志愿者和行業(yè)工作者。而且為了保證中立性，RISC—V基金會(huì)的總部特意從美國(guó)遷至瑞士。官方毫不避諱的表示，這就是為了確保美國(guó)之外的大學(xué)、政府及公司可不受**影響使用開(kāi)源的 RISC-V。

另外值得一提的是，在該基金會(huì)最核心的13名會(huì)員中，除了西部數(shù)據(jù)和SiFive其余都為中國(guó)企業(yè)。其中包括有能力基于Arm架構(gòu)開(kāi)發(fā)出高性能SoC、CPU的華為，以及在國(guó)內(nèi)，手機(jī)SoC設(shè)計(jì)能力僅次于華為的紫光展銳。

RISC—V能吸引華為等開(kāi)發(fā)者的不只是它的開(kāi)放性，更多的是其在技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)于RISC—V架構(gòu)性能的描述

有科技媒體稱，x86的特長(zhǎng)在處理數(shù)據(jù)的量上，而Arm的特長(zhǎng)在處理數(shù)據(jù)的速度上，二者各有優(yōu)勢(shì)，難以互替，而RISC—V則兼具二者一定的優(yōu)勢(shì)。

該指令集用于現(xiàn)代計(jì)算設(shè)備，設(shè)計(jì)者考慮到了這些設(shè)備用途中的性能與功率、效率問(wèn)題。除此之外，RISC—V還具有眾多支持的軟件，這解決了新指令集通常的弱點(diǎn)。

架構(gòu)精簡(jiǎn)，門(mén)檻低

RISC-V基礎(chǔ)指令集只有40多條，加上其它的模塊化擴(kuò)展指令總共幾十條指令。 RISC-V的規(guī)范文檔僅有145頁(yè)，而“特權(quán)架構(gòu)文檔”的篇幅也僅為91頁(yè)。

早已商用架構(gòu)的x86和Arm架構(gòu)，為了能夠保持架構(gòu)的向后兼容性，其不得不保留許多過(guò)時(shí)的定義，導(dǎo)致其指令數(shù)目多，指令冗余嚴(yán)重，文檔數(shù)量龐大，所以在這些架構(gòu)上開(kāi)發(fā)的門(mén)檻很高。

模塊化

RISC-V將不同的部分以模塊化的方式組織在一起，并試圖通過(guò)一套統(tǒng)一的架構(gòu)來(lái)滿足各種不同的應(yīng)用場(chǎng)景，這種模塊化是x86與ARM架構(gòu)所不具備的。

除此之外，RISC—V架構(gòu)還具有完整的工具鏈、易于移植等優(yōu)勢(shì)。

一個(gè)對(duì)RISC—V架構(gòu)的誤解

因?yàn)槟壳斑€沒(méi)有性能達(dá)到x86或Arm高端CPU水平的RISC—V處理器，所以很多人以為RISC—V架構(gòu)是專門(mén)針對(duì)都性能要求不高的低功耗處理器設(shè)計(jì)，但其實(shí)，基于該架構(gòu)的處理器是可以面向高性能計(jì)算場(chǎng)景的。

目前學(xué)術(shù)界已經(jīng)有基于RISC-V架構(gòu)的511核處理器（Celerity)。

而在商用上，SiFive自稱RISC—V陣營(yíng)中性能最強(qiáng)的P550CPU在四核心下，占用的芯片大小與單個(gè)Arm Cortex-A75相同，但P550在性能上表現(xiàn)更佳。

P550在SPECINt 2006測(cè)試中的得分為8.65/GHz（P550 delivers 8.65 SPECInt 2006 per GHz），可以與Cortex-A75相媲美。

基于RISC—V架構(gòu)，是可以開(kāi)發(fā)高性能CPU的，但需要充足的資金，長(zhǎng)期的研發(fā)。

比起已經(jīng)大規(guī)模商用的Arm和x86，RISC—V還處在早期階段，日后基于此架構(gòu)的高性能CPU會(huì)來(lái)的。