“RISC-V能够为各种应用场景提供更加多元化、更灵活、更低成本的解决方案，被认为是一种具有颠覆性的技术创新。”今年年初，RISC-V被《麻省理工学院技术评论》选为了十大突破性技术之一，很多人认为“芯片设计正在走向开放，而灵活、开源的RISC-V有望成为改变一切的芯片设计”。

那么问题来了，声势浩大的RISC-V究竟是什么？它与x86及ARM的“战争”胜算有几分？这一波声势浩大的“浪潮”是虚张声势还是“已到脚下”？这其中我国企业处于怎样的位置？又能否逆势成为“弄潮儿”？今天我们就一起来聊一聊……

一、RISC-V是什么

2010年，加州大学伯克利分校的David Patterson教授与Krste Asanovic教授研究团队正在准备启动一个新项目，需要选择一种处理器指令集。他们分析了ARM、MIPS、SPARC、X86等多个指令集，发现它们不仅设计越来越复杂，而且还存在知识产权问题。于是他们决定从零开始设计一套全新的指令集，而这就是RISC-V指令集。

由于RISC-V从一开始就是为了简洁而生，所以它的核心指令集只有47条，比x86和ARM等指令集要少得多。又由于每条指令的功能较为单一，每条指令的执行时间较为固定，从而提高了处理器的性能和效率。

RISC-V还支持多种可选的扩展指令集，用来增加一些特定的功能，比如浮点运算、向量运算、原子操作等。RISC-V还允许用户自定义一些专用的指令，用来满足特定的应用需求，比如加密、图像处理、人工智能等。

RISC-V最大的特点是它是开放免费的，这意味着任何人都可以免费使用RISC-V指令集规范，不需要支付任何版权费用或授权费用。这与x86和ARM等指令集有本质的不同，由于受到专利保护，要想使用它们，就必须向Intel或ARM等公司支付高昂的费用。

RISC-V和 ARM、x86架构对比（来源：华安证券研报）

不仅如此，RISC-V的开放性使得它具有很强的灵活性和可定制性，可以根据不同的应用场景来设计和实现适合的处理器芯片。同时，RISC-V的开源模式也使得它的技术成果更容易共享，传播速度更快，进而形成了一个庞大的开源社区，包括学术界、产业界、政府机构等各方力量，共同推动RISC-V的发展和创新，在全球范围内引起了广泛的关注和参与。

这其中，我国发挥着至关重要的作用，不仅有众多企业和科研机构加入了RISC-V国际基金会（RISC-V International），还成立了中国开放指令生态（RISC-V）联盟（CRVA），推动中国开源芯片生态建设。可以说，中国在RISC-V领域具备了“天时、地利、人和”的优势。

二、RISC-V在中国的“天时、地利、人和”

“天时”就是发展机遇。

如果说x86是抓住了个人PC普及的机遇，ARM抓住了移动端发展的机遇，那么下一波RISC-V的机遇在哪里？很明显，随着互联网、物联网、人工智能等技术的发展，对芯片的需求越来越大，而传统的x86和ARM等指令集已经不能满足各种应用场景的需求。

比如，在边缘计算、物联网终端、嵌入式系统等领域，需要低功耗、低成本、高性能、高安全性、高可定制性的芯片；而在云计算、大数据、人工智能等领域，需要高并行、高吞吐量、高效率、高可扩展性的芯片。这些领域都需要一种新型的指令集架构来支撑，而RISC-V正好符合这些需求。

另一方面，从行业发展机遇而言，目前也是正当其时。事实上，在处理器芯片领域，变革的浪潮差不多每隔40年就会袭来一次，上一轮浪潮要追溯到上个世纪70-80年代，主要是RISC（精简指令集）颠覆CISC（复杂指令集），也是计算机辅助设计（CAD）和电子设计自动化（EDA）技术崛起的时代，那个时代诞生了诸如ARM、MIPS、Synopsys、Cadence等一批新型企业。

而目前这一轮正是由RISC-V为代表的开源指令集兴起的时期，新一轮芯片设计技术与产业变革浪潮已经到来，而这将会带来很多新的机遇，甚至在未来的10-20年让产业重新洗牌，形成新的格局，可以预期的是将会有一批新兴企业、技术成为新的巨头，此所谓赶上了行业发展的“天时”。

“地利”就是产业基础、市场需求。

中国是全球最大的芯片市场，也是全球最大的芯片进口国。根据统计数据 ，2020年中国进口了约5400亿美元的芯片产品，占全球芯片市场份额的近40%。然而，中国自主研发和生产的芯片却只占到了不到10%。这说明中国在芯片领域存在着巨大的缺口和依赖。这给中国的芯片产业带来了巨大的压力和挑战，也激发了中国芯片产业发展的动力和决心。

不仅如此，RISC-V作为一种开放指令集架构，为中国的芯片产业提供了一个新的选择和机会。随着中美持续芯片脱钩和“逆全球化”加剧，国内开始加速拥抱开源RISC-V架构发展，以避免在主流CPU芯片架构上受制于人，实现更多的自主创新和自主控制，这对中国芯片甚至是整个科技发展都有着非常重要的意义。

为了促进发展，中国政府还在“十四五”规划中明确提出了加快芯片自主创新的战略目标，同时也给予了芯片产业各方面的政策支持和资金投入。中国的芯片企业也积极响应国家号召，加大了研发投入和人才培养，探索了多种技术路径和合作模式。与此同时，中国整体完整的芯片产业链和巨大的芯片消费市场为中国芯片提供了一个强大的产业优势和市场潜力，这些都是基于中国这片土地的发展驱力，此为行业发展的“地利”。

“人和”就是人才资源、参与企业。

从此次RISC-V峰会我们不难发现，中国在RISC-V领域拥有一批优秀的科研机构和企业，它们在RISC-V的研究、开发、应用、推广等方面都做出了突出的贡献。比如，清华大学作为RISC-V国际基金会的创始成员之一，在RISC-V指令集、微架构、编译器、操作系统等方面都有深入的研究。

此次峰会上，北京开源芯片研究院公布第二代“香山”（南湖）开源高性能RISC-V处理器内核等，性能已超过ARM A76；阿里巴巴平头哥也发布了首个自研RISC-V AI平台，通过软硬件的深度协同，提升了近8成的性能，支持运行170余个目前主流的AI模型，推动RISC-V进入高性能AI应用时代。

除此之外，还有很多其他知名或新兴的企业和机构，如中科院计算所、华为、紫光展锐、龙芯、星辰微、平头哥科技等，都在积极布局RISC-V领域；包括清华大学、北京大学、浙江大学在内的一大批高等院校都开设了RISC-V相关课程，推动相关人才的培养；中科大“一生一芯”计划已经发展到第四期，大幅提升了中国芯片行业人才培养的规模与质量。大量的人才与相关企业形成了一个庞大而活跃的生态圈，此所谓RISC-V在中国的“人和”。

“一生一芯”计划总体介绍

“一生一芯”第一期成果“果壳”板卡

可以说，RISC-V作为一种具有强大发展势能的开放指令集架构，在中国的发展具有“天时、地利、人和”的优势，如果能够抓住机遇充分发挥优势，中国有望在RISC-V领域取得突破和领先地位，推动中国芯片产业的发展和创新。

不过，RISC-V虽然具有很多优势，但也面临着不少挑战。其中最大的挑战还是来自于ARM。目前环境中，ARM仍然是目前全球最流行的指令集架构之一，它占据了移动设备、物联网终端、嵌入式系统等领域的绝大部分市场份额。那么，RISC-V能否在与ARM等竞争中脱颖而出呢？

三、RISC-V能否担当大任

要回答这个问题，我们需要从技术和商业两个方面来分析。

从技术方面来看，RISC-V和ARM都是基于RISC原则设计的指令集架构，它们在性能和效率上都有一定的优势。但是，RISC-V相比ARM更加简洁和灵活，它可以根据不同的应用需求来定制和扩展指令集，而ARM则相对更加固定和封闭，它的指令集扩展需要经过ARM公司的审核和授权。

此外，RISC-V还有一个重要的优势，那就是它是开放免费的，这意味着使用RISC-V的芯片设计者不需要向任何人支付任何费用，而使用ARM的芯片设计者则需要向ARM公司支付高昂的授权费用。这对于芯片设计者来说，无疑是一个巨大的诱惑和激励。

但就目前阶段而言，RISC-V和x86、ARM在生态上仍然存在一定的差距，无论从软件的规模还是性能优化上，都还没有达到x86和ARM的状态，在面对加速计算等复杂环境的性能处理缺陷也很明显，而这可能会是以后一段时间内长期要面临的问题。

从商业方面来看，RISC-V和ARM都有自己的优势和劣势。ARM的优势在于它拥有庞大的市场份额和用户基础，它已经形成了一个成熟而稳定的生态系统，包括各种软件、工具、平台、服务等。但与此同时，它的劣势在于它受到了美国政府的制裁和干预，可能会被禁止向中国等国家或地区提供技术许可和支持，进而损失部分市场及发展机会。

而RISC-V的优势则在于它拥有广泛的社区支持和创新活力，它已经吸引了全球各地的科研机构、企业、政府等各方力量的参与和贡献，形成了一个开放而多元的生态系统，包括各种项目、产品、标准、教育等。

中国科学院计算技术研究所副所长、北京开源芯片研究院首席科学家包云岗

但不得不说的是，RISC-V的劣势在于它还处于发展初期，它还没有形成一个完善而统一的技术体系和商业模式。关于这一点，中国科学院计算技术研究所副所长、北京开源芯片研究院首席科学家包云岗在23日举行的媒体专访中指出，当前RISC-V有五种商业模式：

一是复制传统ARM的成功模式，在RISC-V领域成立IP公司，提供自研IP或Chiplet；

二是针对高附加值产品，例如服务器、自动驾驶，自研处理器核、Chiplet或SoC，因其本身的高价值使得这类企业和生态紧密联系在一起，通过这种方式来提供高端芯片服务，目前国内已经有一批初创企业正在这一商业模式上进行尝试；

ARM的部分商业模式

三是针对某个特定且量大的应用场景，自研或基于开源RISC-V处理器开发专用芯片；

四是参考TI（德州仪器）模式，创建一个平台型公司，为中小用户提供“一站式芯片设计服务”，满足面向千亿量级IoT场景的成千上万种定制芯片需求；

五是复制开源软件领域的商业模式，基于开源的RISC-V处理器核推出发行版，来为下游SoC芯片设计企业提供IP产品和设计服务。

他表示，当前环境下前三种是相对传统、容易被探知的发展方向，而目前大多数创业公司都聚集在这三种模式中，而第四、第五种模式仍然是一片蓝海的状态，存在很大的技术变革机会。

结语

事实上，RISC-V和ARM之间的竞争是一场持久战，不会有简单而明确的胜负结果，RISC-V有着自己独特的价值和优势，也有着自己需要克服的挑战和困难。

而RISC-V能否担当大任，取决于它能否持续发挥自己的创新力和合作力，能否不断完善自己的技术体系和商业模式，能否有效应对外部环境的变化和竞争对手的挑战。

从此次RISC-V峰会上中国企业的表现来看，我们有理由相信，RISC-V作为一种开放指令集架构，将会为芯片产业带来更多机遇，给中国芯片带来更多的可能性。