x86与ARM的王者对决,RISC-V能否迎来自己的春天( 三 )


但总的来说 , ARM距离x86还很遥远 , 并没有因为这几年的进步而缩短 , x86无法做到ARM的功耗 , 而ARM也无法做到x86的性能 。 这是由最基础的设计出发点决定的 , intel只要不一直试图用自己的短处和别人的长处去碰(就比如ATOM) , ARM能够扬长避短 , 未来都会有自己的市场 。 随着移动网络和互联网融合互通日趋明显 , ARM发展后台数据中心已经是大势所趋 , 无论是ARM还是Intel , 双方都没有任何退路可言 。
RSIC-V加入战场 , 是否会一统天下
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在过去两年间 , RISC-V取得了突飞猛进的发展 。 其在处理器架构领域就像是linux之于PC操作系统 , Android之于手机操作系统中一样 , 独特的开源特性受到了开发者的青睐 。 无论是国内还是国外 , 越来越多的企业开始进入这个市场 , 不少设计在众多领域崭露头角 , 并获得了越来越多的芯片制造商、工具供应商、大学和代工厂的支持 。 同时 , MIPS技术持有者Wave Computing 在11月9日至12日在线举办的"electronica 2020"中 , 明确表示 , 将在MIPS核心中增加RISC-V支持 , 虽然MIPS已经如明日黄花 , 但仍然有大量客户 , 去年甚至有10个亿芯片的出货量 。 这一切都仿佛预示着RISC-V必将在未来竞争中占据一席之地 。
中国芯片领域有四道难以逾越的关卡:光刻机、EDA软件、晶圆、指令集 。 而如今随着物联网和RISC-V的崛起 , 我们看到了解决其中一项卡脖子的希望 。 2019年国内公司对RISC-V紧密布局 , 阿里平头哥、芯来和紫光展锐相继推出RISC-V新品 , 欧洲公司也在虎视眈眈 , 其他国家如印度也加大了在RISC-V的投入 , 这股从美国兴起的RISC-V大流愈演愈烈 。
RISC-V就像两国相争下默默发展的小国 , 某一天突然露出爪牙 , 试图蚕食王者的土地 , 那么这突然出现的第三国到底是何方神圣 。
RSIC-V的起源
RISC-V源于 2010年 , 当时加州大学伯克利分校的一个研究团队要设计一款CPU , 为该项目选架构的时候研究团队对比了当时的ARM、MIPS、SPARC和X86等 , 发现这些指令集不仅会涉及到专利问题 , 而且收费昂贵 。 加上X86基本难以获得授权 , ARM授权价格昂贵 , 所以该研究团队最终决定设计一套全新的指令集 。 于是成立了一个四人小组 , 仅用了3个月的时间就完成了RISC-V指令集的开发 。 该指令集架构是第五代精简指令集 , 相较于X86和ARM指令集架构 , RISC-V在设计过程中充分考虑了小型、快速、低功耗的需求 , 运行效率大幅提升, 在成本和灵活性上的优势更为明显 。 参照采用开源模式的linux在PC终端领域的成功 , RISC-V架构的特点使其同样具备相对竞争优势 。
RSIC-V的优势
综合来说 , RISC-V有五大主要优点:一是完全开源 , 这也是其得以发展的主要原因 , 对指令集的使用 , RISC-V基金会不会收取授权费 , 容许企业添加自由指令集拓展;二是架构简单 , RISC-V秉承简单至上的设计美学 , 为了保持向后的兼容性 , arm和x86都保留了许多过时的定义 , 而RISC-V可以说是站在巨人的肩膀上 , 借助已经成熟的技术优势 , 轻装上阵 。 三是易于移植 , RISC-V提供了特权指令和用户指令(感兴趣的可以自行百度) , 总之是非常方便的将linux和unix移植到RISC-V平台 。 四是模块化设计 , 这貌似是很牛的的优点 , RISC-V不仅短小精悍 , 而且拥有模块化的设计 , 开发者可以根据需要灵活的选择不同组合 , 实现定制化需求 。 五是完整的工具链 , RISC-V社区提供了完整的工具链 , 并且RISC-V基金会会持续维护 , 避免了工具链开发的繁重工作 。
RSIC-V的前景
RISC-V最大的特点是“开放” , 它的开放性允许它可以自由地被用于任何目的、允许任何人设计、制造和销售基于RISC-V的芯片或软件 , 这种开放性 , 在处理器领域是彻底的第一次 。 正如Android系统的成功不仅仅是由于其开源的特性 , 更离不开智能手机的兴起 。 从电子产业发展的规律上看 , 下游终端的兴起必然为上游产业链打开增长空间 , 在谷歌的推动下 , Android系统在发展初期得到了摩托罗拉、三星、HTC、索尼爱立信等众多手机品牌厂商的支持 , 同时 , 上游手机芯片厂商和移动运营商也加入Android系统的建设 。 当前时点 , 物联网的兴起也将为指令集架构在内的上游产业链提供新的成长土壤:从市场空间层面看 , 2019年 , 全球物联网总连接数达到120亿 , 预计到2025年 , 全球物联网总连接数将达到246亿 , 年复合增速约为16% , 预计全球物联网收入从2019年的3430亿美元 , 增长到2025年的1.1万亿美元 , 复合增速约为27%(数据来源于全球移动通信系统协会的数据);从技术特点层面看 , 相较于现有架构的通用性要求 , 物联网更强调灵活性和多样性 , 这与RISC-V开源、可模块化、可扩展的特性高度契合 , RISC-V能够凭借其特性使得物联网行业发挥出灵活、低功耗的特点进而降低成本 , 这也为物联网的快速兴起创造了有利条件 。