RISC-V提供了一种设计计算机芯片的新方法，节省了科技公司的时间和金钱，也允许他们为设备配备完全符合自己需求的芯片。从笔记本电脑到自动驾驶汽车系统，基于RISC-V的芯片正在越来越多。



计算机芯片是现代生活的必需品。我们的手机、汽车、电脑和越来越多的其他设备都需要它们——疫情引发的全球芯片短缺仍然挥之不去，这表明芯片的缺乏会对经济产生连锁反应。
芯片如此重要的原因是它们是我们设备的“大脑”，处理和存储从软件程序中获得的信息。

为了确保芯片能够理解这些编码指令，芯片设计者用基本的“词汇表”编程，其中可能包括“加法”、“比较”或“存储到内存”等命令。
这个词汇表是芯片的“指令集”，“指令集架构”（ISA）定义了芯片支持的指令集，以及芯片如何接收命令等等。


现状


虽然任何人都可以发明新的ISA，但目前有两家公司主导着科技行业：英特尔的x86和ARM有限公司的ARM。前者通常用于计算机、笔记本电脑和服务器中的芯片，而后者在移动设备的芯片中更为普遍。
仅仅几个isa的优势意味着软件开发人员不必经常重写代码——为一个ARM芯片设计的程序将与其他ARM芯片兼容——但这些流行isa的缺点是它们是专有的，用户必须花钱才能访问它们。
这意味着，如果一家初创公司希望他们正在开发的笔记本电脑能够运行为x86芯片编写的软件，则需要从英特尔获得x86 IP许可并构建自己的芯片，或者购买由英特尔或其他授权厂商制造的现成x86芯片。
无论哪种情况，他们都将花钱购买ISA，而这可能并不完全是他们的设备所需要的。

2010年，加州大学伯克利分校（UC Berkeley）开发了一种新的架构RISC-V（发音为“risk five”），与x86或ARM不同，它是一种开放标准，这意味着任何人都可以自由访问它并为其开发做出贡献。
随着基于RISC-V的芯片出现，在从笔记本电脑到自动驾驶汽车系统的各个领域，这种架构现在终于从一种新奇的事物转变为技术世界的主要参与者。
美国宇航局计划在未来的太空任务中使用基于RISC-V的CPU，虽然还没有RISC-V智能手机，但谷歌正在准备一款——2022年12月，谷歌宣布其Android操作系统除了支持ARM和x86之外，还将支持RISC-V ISA。
RISC-V International是一家总部位于瑞士的非营利组织，负责协调RISC-V的开发和采用，在2019年2月只有235名成员，但今天，它拥有超过3180名成员，包括许多科技巨头，如谷歌、华为和Meta。
英特尔本身甚至加入了这个非营利组织，并计划使用一个新的10亿美元的代工基金的一部分来支持RISC-V开发和采用，大概是希望它将成为真正为客户制造RISC-V芯片的公司。


更好的芯片


RISC-V的吸引力不仅仅在于芯片开发人员可以免费访问该架构，还体现在模块化设置，可以更容易地创建针对特定功能进行优化的芯片，而无需任何不必要的额外工作。
“作为一个开放的架构，RISC-V提供了比封闭的、专有的ISAs更多的灵活性、可伸缩性和可扩展性，”RISC-V国际公司的首席执行官Calista Redmond说。
“由于RISC-V是一种可扩展的ISA，公司可以轻松实现最小指令集，并添加定义的扩展和自定义扩展，为这些新的创新工作负载创建自定义处理器，”她补充道。
正如RISC-V International的CTO Mark Himelstein告诉MIT Technology Review的那样，这种方法可以节省开发人员的金钱和时间。他举了耳塞制造商Bluetrum的例子，该公司使用开放标准来构建它所需要的东西。
“如果没有使用RISC-V，他们将不得不购买一个比他们想要的更多能力的商业芯片，要么他们将不得不设计他们自己的芯片或指令集。但事实上，他们两个都不想要，”Himelstein解释说。


生态系统


RISC-V生态系统正在快速增长，支持者希望看到该架构在未来得到更广泛的应用。
“我们2022年的愿景是让RISC-V无处不在，随着RISC-V在汽车、航空航天、数据中心以及消费设备等各个领域的采用和开发，这一愿景已经真正实现，”Redmond说。
“随着这股浪潮的到来，市场上已经有数十亿个RISC-V内核，随着世界各地公司和国家接受RISC-V，我们预计2023年还会有数十亿个内核，”她继续说道。（镨元素；英文链接http://www.freethink.com/hard-tech/risc-v）