由于RISC-V的指令集相當(dāng)小巧精悍，很多企業(yè)從一開(kāi)始就看準(zhǔn)AIoT市場(chǎng)，并將其作為RISC-V的著力方向，以定制化來(lái)開(kāi)疆拓土。RISC-V這顆種子，已在AIoT領(lǐng)域快速打開(kāi)局面，很可能成長(zhǎng)為參天大樹(shù)，催生一場(chǎng)硬件生態(tài)的變革。這篇文章，我將嘗試對(duì)RISC-V即將在AIoT領(lǐng)域引發(fā)的變化做一些分析。

315剛過(guò)，尚有余溫，這篇文章由一條真實(shí)性并未被驗(yàn)證的新聞開(kāi)始。

新聞標(biāo)題是《當(dāng)你還在觀望時(shí)，別人RISC-V芯片的出貨量已經(jīng)超過(guò)10億顆》。

新聞中介紹：

“當(dāng)新事物出來(lái)的時(shí)候，大部分人先觀望一番，看看前景如何，如果值得投入再跟進(jìn)；但也有的人，一開(kāi)始就一頭扎進(jìn)去了…比如XX就是這樣一家公司…在創(chuàng)立初期就開(kāi)始了RISC-V架構(gòu)的研究，2017年推出了RISC-V芯片，并于2017年底2018年初開(kāi)始銷售。在2019年5月的時(shí)候，XX宣布其RISC-V藍(lán)牙芯片出貨量超過(guò)1億顆，如今，筆者詢問(wèn)公司相關(guān)人員后獲知，其RISC-V芯片的累計(jì)出貨量已經(jīng)超過(guò)10億顆。”

雖然出貨量數(shù)據(jù)有沒(méi)有水分不好評(píng)價(jià)，不過(guò)這則新聞激起了我的好奇心，RISC-V的確已經(jīng)成為了AIoT領(lǐng)域一股不容小覷的力量。

RISC-V是精簡(jiǎn)指令集架構(gòu)，誕生于2010 年，架構(gòu)簡(jiǎn)單、完全開(kāi)源。我很看好RISC-V的前景，并且愿意相信RISC-V在未來(lái)將與ARM和X86架構(gòu)平起平坐。

根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Semico Research的預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)到2025年，采用RISC-V架構(gòu)的芯片數(shù)量將增至624億顆。2018年至2025年復(fù)合增長(zhǎng)率將高達(dá)146%。

這些芯片將主要應(yīng)用于工業(yè)、PC、消費(fèi)電子和通訊市場(chǎng)等。

研究機(jī)構(gòu)Tractica預(yù)測(cè)，RISC-V的IP和軟件工具市場(chǎng)也將在2025年達(dá)到10.7億美元。

方舟投資的創(chuàng)始人凱瑟琳·伍德也看好RISC-V的發(fā)展，她預(yù)測(cè)RISC-V和ARM架構(gòu)在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的營(yíng)收將達(dá)年復(fù)合增長(zhǎng)率45%，在2030年擴(kuò)大到190億美元，從而超越X86架構(gòu)。

在數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)之外，AIoT是更加適合RISC-V生長(zhǎng)的土壤。

由于RISC-V的指令集相當(dāng)小巧精悍，很多企業(yè)從一開(kāi)始就看準(zhǔn)AIoT市場(chǎng)，并將其作為RISC-V的著力方向，以定制化來(lái)開(kāi)疆拓土。

RISC-V這顆種子，已在AIoT領(lǐng)域快速打開(kāi)局面，很可能成長(zhǎng)為參天大樹(shù)，催生一場(chǎng)硬件生態(tài)的變革。

這篇文章，我將嘗試對(duì)RISC-V即將在AIoT領(lǐng)域引發(fā)的變化做一些分析：

RISC-V的價(jià)值在于重構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值分布和生產(chǎn)關(guān)系

RISC-V的發(fā)展有三種主要的驅(qū)動(dòng)力：國(guó)產(chǎn)替代、低功耗和數(shù)據(jù)安全

RISC-V讓企業(yè)開(kāi)始謹(jǐn)慎思考跨越硬件和軟件的開(kāi)源策略

01?RISC-V構(gòu)建新型生產(chǎn)關(guān)系

我們從另一條重要新聞?wù)f起。

在今年年初，全球首款RISC-V單板計(jì)算機(jī)正式發(fā)布，這是RISC-V結(jié)合AI應(yīng)用進(jìn)入單板計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的里程碑。

這則新聞中，最引人矚目的是，這款RISC-V開(kāi)發(fā)板是由三家企業(yè)合作共同開(kāi)發(fā)而成，包括RISC-V處理器的技術(shù)提供商A、開(kāi)源硬件方案孵化器和分銷商B，以及開(kāi)源社區(qū)運(yùn)營(yíng)商C。

值得注意的是后兩者B和C的參與。

探究這款RISC-V開(kāi)發(fā)板的誕生過(guò)程，可以一窺RISC-V即將引發(fā)的產(chǎn)業(yè)鏈變革。

過(guò)去，所有的硬件都是基于這樣的流程設(shè)計(jì)出來(lái)的：芯片企業(yè)設(shè)計(jì)芯片à方案公司基于芯片設(shè)計(jì)PCB硬件à系統(tǒng)廠商基于PCB板完成產(chǎn)品。

這些硬件都是基于給定的芯片完成，系統(tǒng)端無(wú)法改變芯片設(shè)計(jì)。所以我們默認(rèn)了一種模式，就是在等著別人告訴我們這個(gè)設(shè)備是什么，我們只是選擇購(gòu)買與否。

這次，上述的流程發(fā)生了一定程度的逆向。

開(kāi)源社區(qū)運(yùn)營(yíng)商C定義了RISC-V開(kāi)發(fā)板的功能、外殼和應(yīng)用，并且通過(guò)社區(qū)跟軟硬件開(kāi)發(fā)者互動(dòng)。

開(kāi)源硬件方案的孵化器和分銷商B則調(diào)集各種力量，幫助基于RISC-V的新興應(yīng)用快速變成設(shè)備，并在市場(chǎng)中試水。

他們的作用力反過(guò)來(lái)影響了處理器的技術(shù)提供商A對(duì)于下一代芯片的探索。

由此形成了一個(gè)互動(dòng)的循環(huán)，RISC-V處理器的技術(shù)提供商僅是其中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)，而不一定是起始的原點(diǎn)。用戶可以根據(jù)自己的需求，跳過(guò)中間環(huán)節(jié)，直接去定制一款硬件，當(dāng)需求積累到一定程度，甚至可以去定義一顆芯片。

這個(gè)流程非常的AIoT。

因?yàn)樵谌f(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，智能硬件不再是電腦和手機(jī)等有限的幾種，而是非常碎片化，有個(gè)大大的長(zhǎng)尾。

誰(shuí)都難以預(yù)測(cè)下一款爆品、下一個(gè)新興場(chǎng)景到底是什么。

這時(shí)，話語(yǔ)權(quán)和決策權(quán)應(yīng)該放到最終用戶手上，由用戶的需求反向推動(dòng)技術(shù)的迭代，更深入的推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。處于上游的芯片技術(shù)提供商成為聆聽(tīng)者和服務(wù)者。

02?RISC-V推進(jìn)價(jià)值鏈的重新分布

由于硬件開(kāi)發(fā)流程的變化，勢(shì)必將造成產(chǎn)業(yè)鏈的價(jià)值分布也形成轉(zhuǎn)移。

過(guò)去，尤其在X86架構(gòu)時(shí)代，芯片技術(shù)提供商保持了很高的利潤(rùn)率，然后層層加碼最終到達(dá)用戶手上。

這次，由于各方聯(lián)合，A、B、C多位一體推動(dòng)研發(fā)過(guò)程，很多事情都會(huì)被改變。由于基于共同的開(kāi)源硬件實(shí)現(xiàn)設(shè)備的設(shè)計(jì)和研發(fā)，很多物料、工藝，甚至人才都可以被充分復(fù)用。無(wú)論是開(kāi)發(fā)的周期還是成本，都值得重新估算。

RISC-V的重要優(yōu)勢(shì)不僅是開(kāi)源，還勝在彈性。

AIoT應(yīng)用場(chǎng)景的多樣化和差異化，導(dǎo)致了大量芯片產(chǎn)品的定制化需求。不同的應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)芯片方案的細(xì)節(jié)要求有所不同。

RISC-V的彈性體現(xiàn)于，她可根據(jù)特定應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)指令集進(jìn)行擴(kuò)展、裁剪、修改和定制，恰恰是AIoT碎片化需求的最優(yōu)解。

RISC-V包含基本指令集、可選指令集、用戶指令和特權(quán)指令?；局噶罴侨魏问褂肦ISC-V的公司或個(gè)人都必須做到的，可選指令集給予使用者選擇空間，用戶和特權(quán)指令集則可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的需求增加。

根據(jù)RISC-V 基金會(huì)中國(guó)顧問(wèn)委員會(huì)主席方之熙博士的分析，正是因?yàn)镽ISC-V提供可拓展指令集，也讓RISC-V具備彈性，這一點(diǎn)非常重要。

躍昉科技CTO江朝暉做了一個(gè)非常形象的比喻。

比如同樣是請(qǐng)客吃飯，傳統(tǒng)芯片就像是請(qǐng)你去吃日式自助套餐，298元什么菜都自動(dòng)送上桌，吃的掉吃不掉反正就是這些菜。不過(guò)可能你吃幾個(gè)壽司，一盤(pán)沙拉就飽了。也有可能你沒(méi)吃飽，還想加菜，不過(guò)加菜就又要交錢。

RISC-V就像是根據(jù)你的需求，點(diǎn)什么菜上什么菜，花錢少，吃飽就好。而且RISC-V大食堂里面的廚師還很貼心，圍繞RISC-V架構(gòu)做了很多開(kāi)源的選項(xiàng)，就像有些刺身、壽司還可能提供免費(fèi)版本，你可以選擇付費(fèi)的，當(dāng)然也可以嘗嘗免費(fèi)的好吃不好吃。你開(kāi)心，廚師也很開(kāi)心。

真正理解RISC-V所帶來(lái)的生產(chǎn)關(guān)系和價(jià)值鏈重構(gòu)，可以更好的利用RISC-V的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)應(yīng)用特性，設(shè)計(jì)出個(gè)性化的RISC-V系統(tǒng)方案，更好的滿足市場(chǎng)需求。

03?推動(dòng)RISC-V的三重驅(qū)動(dòng)力量

目前推動(dòng)RISC-V發(fā)展的力量，主要來(lái)自于三個(gè)方面。

第一股力量：國(guó)產(chǎn)替代的需求方。

RISC-V指令集在中國(guó)備受關(guān)注，尤其在目前的國(guó)際形勢(shì)下，發(fā)力RISC-V有其特殊意義。

現(xiàn)在很多行業(yè)都意識(shí)到芯片和相關(guān)技術(shù)自主可控的重要性，對(duì)于國(guó)內(nèi)企業(yè)來(lái)說(shuō)，RISC-V是實(shí)現(xiàn)中國(guó)芯、提升自主創(chuàng)新能力的契機(jī)。

中國(guó)RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和中國(guó)開(kāi)放指令生態(tài)系統(tǒng)（RISC-V）聯(lián)盟在2018年相繼成立，上海市經(jīng)信委發(fā)布《上海市經(jīng)濟(jì)信息化委關(guān)于開(kāi)展2018年度第二批上海市軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金（集成電路和電子信息制造領(lǐng)域）項(xiàng)目申報(bào)工作的通知》，其中包含基于RISC-V指令集架構(gòu)的處理器芯片方向，成為國(guó)內(nèi)首個(gè)支持RISC-V研發(fā)的相關(guān)政策。

第二股力量：低功耗場(chǎng)景的使用方。

功耗，正是AIoT應(yīng)用中對(duì)芯片非常重要的衡量指標(biāo)之一。英偉達(dá)在研究中也發(fā)現(xiàn)，選擇RISC-V可以制造出比其他任何產(chǎn)品都小的芯片，還能將功耗降至最低。

根據(jù)部分企業(yè)的實(shí)踐，同樣條件下，相比ARM架構(gòu)，RISC-V可以將功耗降低三分之一。功耗更低，適用場(chǎng)景自然更廣，功耗敏感型應(yīng)用推動(dòng)了RISC-V的普及。

第三股力量：數(shù)據(jù)安全可追溯的應(yīng)用方。

萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代，將有數(shù)百億臺(tái)AIoT設(shè)備被連接起來(lái)，此時(shí)數(shù)據(jù)安全并不是奢侈品，而是必需品。RISC-V開(kāi)源特性允許各方共同檢查其體系結(jié)構(gòu)，并且避免大范圍的危機(jī)事件發(fā)生。

每天物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都在產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，也由此帶來(lái)了很多需要解決的問(wèn)題：誰(shuí)拿了我們的數(shù)據(jù)？他們拿了我們的數(shù)據(jù)做什么？哪些數(shù)據(jù)有價(jià)值？我們?nèi)疾恢?。因?yàn)槲覀冎皇菙?shù)據(jù)的產(chǎn)生者和傳播者，然而賺錢最多的卻是數(shù)據(jù)使用者。Google每秒鐘就會(huì)賺幾百億美金，但數(shù)據(jù)的產(chǎn)生者和傳播者并沒(méi)有賺錢，回報(bào)分配的問(wèn)題需要被解決。

這就需要兩項(xiàng)技術(shù)的完美配合：RISC-V和區(qū)塊鏈。

RISC-V與區(qū)塊鏈開(kāi)放性、去中心化、不可篡改的架構(gòu)聯(lián)合在一起，使得我們可以通過(guò)區(qū)塊鏈從源頭上追蹤數(shù)據(jù)，知道數(shù)據(jù)被用在哪里，調(diào)用了多少次，保障數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和傳播者應(yīng)得的價(jià)值。

最近，RISC-V基金會(huì)成立了區(qū)塊鏈行業(yè)工作組，以理解、定義和協(xié)調(diào)區(qū)塊鏈在RISC-V架構(gòu)上的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。

04?ARM向左，RISC-V向右

談到RISC-V，還有一個(gè)話題不得不談，那就是RISC-V與ARM架構(gòu)的對(duì)比。

很多文章在同時(shí)提到兩者時(shí)，一般會(huì)用“威脅”、“超越”、“對(duì)決”等形容，將他們放到對(duì)立的關(guān)系上。

其實(shí)她們并不是非此即彼的關(guān)系，沒(méi)有孰優(yōu)孰劣，只不過(guò)各自選擇的路徑不同，因此構(gòu)建了不同的生態(tài)。

兩者的最大區(qū)別是閉源和開(kāi)源，就像iOS和安卓。

在閉源的生態(tài)下，我們最為熟悉，ARM自己生產(chǎn)CPU或者授權(quán)IP給別人生產(chǎn)CPU，推動(dòng)設(shè)備廠商把新的算力帶給消費(fèi)者。

在開(kāi)源的生態(tài)下，軟件最先開(kāi)始了開(kāi)源之旅，然后有了一部分開(kāi)源硬件，比如Arduino開(kāi)發(fā)板。但是開(kāi)源一直都不夠徹底，因?yàn)闊o(wú)論軟件、硬件如何開(kāi)源，芯片始終不是開(kāi)源的。

這些“開(kāi)源”硬件都是基于給定的芯片完成設(shè)計(jì)，即便有人提出自由硬件的口號(hào)，那也是僅僅開(kāi)源了硬件中的一些算法和程序而已，不是真正的硬件開(kāi)源。

直到有了RISC-V，開(kāi)源終于“下沉”到指令集，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以方便地設(shè)計(jì)出真正滿足自己需求的處理器，自由硬件的夢(mèng)想不再遙遠(yuǎn)。

然而，需要強(qiáng)調(diào)的是，開(kāi)源并不等于免費(fèi)。

“所有命運(yùn)饋贈(zèng)的禮物，早已在暗中標(biāo)好了價(jià)格”，如果它看起來(lái)是免費(fèi)的，那么你就是產(chǎn)品的一部分。

RISC-V正在迅速壯大，ARM陣營(yíng)感受到壓力屬于必然。不過(guò)萬(wàn)物互聯(lián)的市場(chǎng)是萬(wàn)億量級(jí)，無(wú)論ARM還是RISC-V，都將找到各自的立足點(diǎn)，并在其中發(fā)揮重要價(jià)值。

05?企業(yè)宜謹(jǐn)慎思考開(kāi)源策略

開(kāi)源，比我們想象的更加普及。

1998年，IBM進(jìn)行了一份調(diào)查，詢問(wèn)100名CIO是否在其公司內(nèi)使用開(kāi)源軟件，95%的人回答“沒(méi)有”。諷刺的是，同樣的問(wèn)題，當(dāng)調(diào)查對(duì)象換為程序員時(shí)，95%的人回答“有”。這次調(diào)查的結(jié)論超出了IBM的預(yù)料，從此IBM決定進(jìn)行重大戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，逐步走向開(kāi)源。

軟件開(kāi)源和硬件開(kāi)源的邏輯相同。

RISC-V之于半導(dǎo)體，就像Linux之于PC操作系統(tǒng)，安卓之于手機(jī)操作系統(tǒng)一樣，其開(kāi)源特性受到全球開(kāi)發(fā)者們青睞。

驅(qū)使開(kāi)發(fā)者使用開(kāi)源軟件的相同動(dòng)因，吸引著硬件公司采用開(kāi)源RISC-V。

開(kāi)源，讓許多軟件取得了成功。

最典型的例子是安卓。在谷歌的推動(dòng)下，基于安卓的智能手機(jī)開(kāi)始興起與普及。下游終端為上游產(chǎn)業(yè)鏈打開(kāi)了增長(zhǎng)空間，安卓系統(tǒng)在發(fā)展初期得到了摩托羅拉、三星、HTC等眾多手機(jī)品牌廠商的支持，隨后不到十年，安卓的接力棒又交到了華為、小米、OPPO等手上。

除了安卓之外，還有一串開(kāi)源軟件和系統(tǒng)的長(zhǎng)名單。

Linux統(tǒng)一了服務(wù)器的世界。

WordPress占據(jù)了互聯(lián)網(wǎng)30%+的流量…

開(kāi)源從一種精神圖騰，成為了軟件世界的主流，也改變了原有的商業(yè)模式。

從競(jìng)爭(zhēng)層面觀察，閉源軟件之間相互競(jìng)爭(zhēng)，如果突然出現(xiàn)一個(gè)開(kāi)源的同類項(xiàng)目，有成本偏好的客戶就會(huì)率先嘗試，逐漸吸引更多的客戶，開(kāi)源項(xiàng)目會(huì)在社區(qū)的推動(dòng)下，做的越來(lái)越好。

因此有人說(shuō)，開(kāi)源的本質(zhì)就是形成局部壟斷，有一定道理。

開(kāi)源，是否能讓硬件同樣取得成功？

這個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有答案。

至少，RISC-V讓很多企業(yè)意識(shí)到開(kāi)源是大勢(shì)所趨，而且愈加徹底。由此便引發(fā)了新的思考：如果利用開(kāi)源，把自己的產(chǎn)品重做一遍，將會(huì)是什么效果？

----寫(xiě)在最后----

劃個(gè)重點(diǎn)。

第一，RISC-V構(gòu)建的生態(tài)形成互動(dòng)循環(huán)，RISC-V處理器的技術(shù)提供商僅是其中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)，而不一定是起始的原點(diǎn)。用戶可以根據(jù)自己的需求，跳過(guò)中間環(huán)節(jié)，直接去定制一款硬件，當(dāng)需求積累到一定程度，甚至可以去定義一顆芯片。

第二，RISC-V的彈性體現(xiàn)于，她可根據(jù)特定應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)指令集進(jìn)行擴(kuò)展、裁剪、修改和定制，恰恰是AIoT碎片化需求的最優(yōu)解。

第三，RISC-V的發(fā)展有三種主要的驅(qū)動(dòng)力：國(guó)產(chǎn)替代、低功耗和數(shù)據(jù)安全。

第四，RISC-V與ARM并沒(méi)有孰優(yōu)孰劣，只不過(guò)各自選擇的路徑不同，因此構(gòu)建了不同的生態(tài)。
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