安卓上RISC-V，移植成最大阻礙

RISC-V作為一個(gè)開(kāi)源架構(gòu)，目前已經(jīng)被諸多主流開(kāi)源軟件、系統(tǒng)所支持，不少RISC-V廠商都以支持Linux為宣傳點(diǎn)。照理說(shuō)同為開(kāi)源的安卓系統(tǒng)（AOSP）應(yīng)該也是RISC-V突破的重點(diǎn)之一，兩者的結(jié)合可以進(jìn)一步為RISC-V在消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品上擴(kuò)張版圖，如今卻很少傳出相關(guān)的消息。

安卓移植RISC-V

安卓作為全球最大的移動(dòng)操作系統(tǒng)，已經(jīng)覆蓋了海量手機(jī)、電視、可穿戴設(shè)備和諸多物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)者更是數(shù)不勝數(shù)，但RISC-V在安卓陣營(yíng)的進(jìn)展依舊緩慢，這又是為何呢？首先還是代碼移植的問(wèn)題，要想流暢運(yùn)行安卓，做好兼容，就必須要移植大量代碼，比如Clang/LLVM等工具鏈，并對(duì)音視頻Codec以及一眾第三方庫(kù)做好優(yōu)化。

早在今年年初，阿里巴巴旗下的平頭哥就已經(jīng)公布消息，成功將安卓10移植到自研的玄鐵C910 RISC-V核心上，但這僅僅只是實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)啟動(dòng)和一些基本的系統(tǒng)操作。如今隨著移植工作的進(jìn)一步運(yùn)行，平頭哥在安卓NDK、Bionic、ART和Chrome上有了更多進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)頁(yè)瀏覽、圖片瀏覽、郵件、安卓10彩蛋和貪吃蛇apk的運(yùn)行等等。

RVB-ICE主板 / 平頭哥

移植開(kāi)發(fā)人員選用的是平頭哥的RVB-ICE開(kāi)發(fā)板，該開(kāi)發(fā)板采用了通用智能數(shù)字SoC芯片ICE，基于玄鐵C910 RISC-V 64GC的架構(gòu)打造，集成了兩顆工作頻率高達(dá)1.2GHz的C910核心。玄鐵910作為一個(gè)13級(jí)流水線的RISC-V核心，過(guò)去就以7.1CoreMark/MHz的頂尖性能技驚四座。此外ICE芯片還集成了一個(gè)NPU和GPU單元。盡管RISC-V在GPU上也有發(fā)力，但目前尚不成熟，據(jù)了解該開(kāi)發(fā)板使用的GPU可能為芯原的Vivante GC8000UL。

除了處理單元外，該開(kāi)發(fā)板還配備了4GB的LDDR4內(nèi)存，以及16GB的eMMC flash存儲(chǔ)，足以滿足安卓系統(tǒng)的基本要求。在連接性方面，RVB-ICE支持RJ45千兆以太網(wǎng)、藍(lán)牙、WiFi連接，還附帶了一個(gè)7英寸的1024x600的觸摸電容屏。

今年6月公布之際，平頭哥就開(kāi)放了開(kāi)發(fā)者對(duì)該開(kāi)發(fā)板的申請(qǐng)。如今這塊開(kāi)發(fā)板也上線了矽速科技的海外商店，預(yù)售價(jià)為399美元，已被海外開(kāi)發(fā)者搶購(gòu)一空，足見(jiàn)安卓在RISC-V開(kāi)發(fā)者社區(qū)中的吸引力。

RISC-V與Java

在安卓的軟件開(kāi)發(fā)生態(tài)中，Java是至關(guān)重要的一環(huán)。而過(guò)去在OpenJDK的upstream中，對(duì)RISC-V并不存在任何支持，但這一窘境即將出現(xiàn)轉(zhuǎn)變。華為在今年已經(jīng)基于RV64G完成了旗下畢昇JDK11的初步移植，而阿里巴巴也在內(nèi)部開(kāi)發(fā)中將華為的提交的patch應(yīng)用至自家的Dragonwell 11上，后續(xù)也會(huì)推出對(duì)RISC-V的支持。

RVB-ICE與樹(shù)莓派4B開(kāi)發(fā)板的初期Java性能對(duì)比 / 阿里巴巴

今年9月底，來(lái)自華為的楊飛在OpenJDK社區(qū)發(fā)起倡議，提出將OpenJDK移植至RISC-V上。該項(xiàng)目名為“RISC-V移植”，目的就是為了在RISC-V平臺(tái)上提供完全版的OpenJDK移植。此次移植將支持RV64GV ISA，與RISC-V ISA規(guī)范全面兼容，至于未來(lái)是否會(huì)支持RV32G之類(lèi)的ISA將視社區(qū)態(tài)度而定。

華為已經(jīng)基于JDK主線在今年5月10日的快照，做了一個(gè)完整的RISC-V移植（包含模板解釋器、C1和C2 JIT），而且已經(jīng)在QEMU虛擬機(jī)和HiFive Unleashed開(kāi)發(fā)板上通過(guò)了JTReg測(cè)試。以現(xiàn)在的開(kāi)發(fā)情況來(lái)看，已經(jīng)可以運(yùn)行多數(shù)Java程序了。但目前該移植尚不支持VectorAPI與ForeignAPI，向量運(yùn)算的支持仍為實(shí)驗(yàn)性質(zhì)，未來(lái)需要更多的測(cè)試。目前該項(xiàng)目成立提議處于投票狀態(tài)，在被批準(zhǔn)后，經(jīng)歷代碼審查，很有可能趕上JDK 18的進(jìn)程。RISC-V上的Java開(kāi)發(fā)生態(tài)可以說(shuō)是一片光明。

小結(jié)

雖然將安卓移植至RISC-V上已經(jīng)有了喜人的進(jìn)展，但這些離完整的生態(tài)依然有很大的差距，還有不少代碼移植與優(yōu)化工作需要完成。況且，即便擁抱了安卓軟件生態(tài)，RISC-V現(xiàn)有的硬件尚不足以支持其成為手機(jī)處理器的可選架構(gòu)。反觀物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，RISC-V+安卓很可能先一步落地。