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对外口径统一,RISC-V为何急于澄清这个概念?
2024-08-29 来源:国际电子商情
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关键词: RISC-V 芯片

在今年6月举行的RISC-V欧洲峰会上,我们注意到行业对RISC-V作为开放标准的定位进行了进一步的强化。中国科学院计算技术研究所副所长、研究员包云岗博士在社交媒体上发文指出,过去几年,人们在给RISC-V加定语时往往把“开放”和“开源”混为一谈,有人说开放指令集,有人说开源指令集,造成了一些概念上的混淆。

而在此次峰会上,产业基本形成了一种共识,在未来宣传口径上强调“RISC-V是一种开放标准,而非开源实现”。他认为这个概念的澄清很重要,甚至可以避免一些地缘政治上的误判。

那么,为什么会有这样的变化?我们该如何正确理解“开放”和“开源”之间的异同之处?

“开放”VS“开源”

业内人士指出,“这种变化源自之前存在的一种对标准(指令集规范)和实现(处理器实现)的混淆。”具体而言,RISC-V是一种规范标准,不是具体的代码或者具体的芯片设计,任何人都可以基于这种规范标准去实现自己的处理器设计。与之对应的是X86和arm的指令集规范都掌握在单一的企业手中,所以将RISC-V称之为“开放标准”。

而处理器实现,指的是基于指令集规范,再加上处理器微架构设计,最终流片形成芯片产品。在这个过程中,所形成的知识产权与上述规范标准对应的知识产权是相互独立的。根据处理器实现产生的知识产权是否开源,就产生了“商业实现”和“开源实现”两个概念。

综上所述,RISC-V是一种完全免费对外开放的指令集规范,处理器实现是基于RISC-V进行芯片开发的企业在做的工作。其中,“商业实现”对生态的意义更重要,只有实现了“商业实现”,才能吸引更多企业参与RISC-V生态的建设,而不是让RISC-V成为停留在学术界的“玩具”。这就是为什么现在业界强调“而非开源实现”的原因。

其实,针对“RISC-V开源之说”,RISC-V国际协会在两年前就开始纠正这种说法,认为它是一种不准确的提法。因为“开源”是业界对于软件代码共享实践而产生的概念,而RISC-V是一种开放标准,其本身不存在代码共享,但是业界可以几乎零成本获得RISC-V标准的使用权,这和“开源”有类似之处。

类似的容易产生误解的说法还包括,“RISC-V开放标准等同于RISC-V CPU和产品是开源的”。仔细探究就能发现,RISC-V开放标准使开发人员能够在指令集架构上免费且开放地使用框架去创建CPU,这些产品可能是私有知识产权,也可能是开发人员选择将它们开源,但开放标准并不意味着它们必须是这种模式或其他的模式。

因此,这种使用开放标准与使用封闭IP之间可能产生的区别,在围绕RISC-V引入了各种限制的时候,对于避免出现意外结果至关重要。这种混淆可能会导致标准出现分化,并对RISC-V所依赖的持续开放性造成问题和挑战。所以,传递明确的信息来确保行业内外都能充分理解这一区别是十分必要的。

如何找到合适的商业模式?

这是另一个有趣且严肃的话题。包云岗博士在文中谈到,全球各类arm芯片市场规模达到上千亿美元,但arm公司本身只有30亿美元左右的营收和3亿美元的利润。如何能向RISC-V SoC芯片企业提供arm水准的IP,并且在商业上也能实现可持续的盈利,其实是一个充满挑战的事情。

因为如果采用与arm相同的商业模式,那么RISC-V IP企业的营业额与利润一定会比arm更低。事实上,今天全球的RISC-V IP企业都很不容易,收入都在1000-3000万美元,基本实现收支平衡。如果这一环不加以补齐,那么整个RISC-V生态大厦的底座就不够坚实。

“我们的研判是开源技术路线可以为这些企业带来一条和arm不一样的发展模式。虽然现在还不能说这种新模式一定会成功,但在我看来成功机会比完全采用arm模式也许会更高一些。”包云岗博士说。

专家指出,在快速增长的市场和广泛的竞争带来的双重作用推动下,无论是可持续的商业模式,还是难以为继的商业模式,都将自然而然地产生。只不过,随着市场方向的明确,许多企业将需要调整他们的模式,并转向增速最快的细分市场,去发现RISC-V市场中需求最大、并最终能为这些领域提供最高质量的产品和服务,这是企业获得最终成功的前提。

目前来看,RISC-V在包括物联网在内的低功耗嵌入式场景中,已经实现了不错的应用成果落地,但这些市场并不能支持RISC-V未来的进一步发展。因此对于整个RISC-V生态而言,要想实现商业盈利和进一步发展,必须找到下一个能够支撑整个生态发展的赛道。 

另一方面,当前成功的RISC-V企业往往是在已有的产品中采用了RISC-V技术。对那些纯粹靠销售RISC-V IP或产品的公司来说,他们可能需要更进一步了解系统,找到系统伙伴,共同开拓“杀手级应用(Killer Application)”,就像当年IBM成就了Intel,Nokia和TI成就了arm一样。

所以,对于企业而言,应该利用好RISC-V开放标准带来的灵活性,去探索基于RISC-V架构如何实现更多的算力形态,从而在市场潜力更大的赛道寻找机会。目前来看,AI智算场景可能是最值得投入的赛道。

打造全新生产关系

中国和欧洲市场对RISC-V有着极大的兴趣,都将RISC-V视为本国本地区芯片设计崛起的最好机遇。以欧洲为例,他们一方面加大研究经费投入,例如投入2.4亿欧元支持RISC-V在高性能计算生态;另一方面加大对产业的扶持,例如欧盟的Chips JU计划就制定了RISC-V支持方案,鼓励企业申请。

中国方面,从RISC-V诞生伊始,中国企业就向其中做了大量的技术贡献,是“主要贡献力量”。其次,由于RISC-V开放的特点,RISC-V已经成为中国实现原创算力产品的主要选择之一,从最近涌现出的大量利用RISC-V开发各种算力架构的创新项目来看,中国还扮演了“主要(潜在)市场”的角色。

从当前的实际情况来看,在不同应用领域,RISC-V产业发展和落地的情况不尽相同。在服务器领域,RISC-V IP 平台的建设、性能和鲁棒性的提升,都还有大量的工作要做——例如RISC-V国际协会正在定义的服务器平台(Server Platform), 除了不同类的内核外,还需要有适配的总线、外设器件等,为服务器提供一站式端到端解决方案。

软件层面,在编译器、库、调试和分析工具、安全性、内核、发行版和语言运行等方面,生态系统已经非常成熟。最大的挑战是如何让更多的受众群体了解这个日趋成熟的生态系统,从而在更广泛的应用中建立对RISC-V已准备就绪这一事实的信心。 

因此,当下最关键的任务是通过客户和用户对RISC-V产品的参与,提升对RISC-V当前成熟度的共同认识。同时,迅速采纳对生态系统中存在的任何不足提出的反馈意见,然后通过协调努力加以解决,将有助于生态系统更快地成熟起来,并增加人们对RISC-V现状的信心。这既能加快对RISC-V的采用,又能通过更高质量的反馈,使开发人员能够继续专注于开发生态系统迫切需求的部分。

有业内专家还特别强调了RISC-V产业化落地的关键点——“应用定义产品”,认为在AI场景等新的应用场景中,应用对软硬件产生的需求往往会频繁产生巨大的变化。因此,要想产品能够在这些场景中获得更好的商业化落地,关键就是将传统“产品驱动应用”的生产关系,自下而上转变为“应用定义产品”的全新生产关系。

这就要求企业能够利用好开放的RISC-V所带来的灵活性优势,并发挥好RISC-V的生态优势,以软硬件协同开发加全产业链生态共建的模式,贯彻“应用定义产品”,去快速实现、迭代真正满足应用需求的产品,只有这样才能在RISC-V的产业化上实现突破。