內容精要：大而全，會越來越臃腫，但仍舊有其存在的理由；小而精，新架構新理念高速簡潔，也有其生存空間，這就是 RISC-V的未來。

昨天在芯合匯平臺上做了一場直播，花了一個半小時時間，為半導體行業投資機構和創業企業梳理了一下產業鏈投融資機會。

因為涉及內容比較廣，半導體產業鏈也極為複雜，在這麼短的時間內介紹完整也極為不易，會後參與直播的朋友們也提問踴躍，其中有一個問題，是關於半導體 IP 產業鏈的。

如何評價 RISC-V 給集成電路行業帶來的機會？

我當時在介紹 IP 環節的時候，藉著芯原微衝擊科創板，提了一下，受 RISC-V、人工智能 ASIC、物聯網 SoC 等領域的刺激，國內 IP 企業有可能實現彎道超車，藉著新技術的紅利，分享一些新的產業機會。

確實，RISC-V 這幾年一直都是比較火的話題，因為同為開源項目，很多人都把他上升到了芯片設計領域的“Linux”地位，在這兩年見到的很多芯片設計商業計劃書中，RISC-V 也是一個頻頻出現的名詞。

那麼什麼是 RISC-V 呢？RISC-V 能給當前的芯片行業帶來什麼樣的新機會？能不能“顛覆”或者“重構”目前的芯片產業格局？這應該是很多投資機構或者行業從業者關心的話題。

我們看一下 RISC-V 的標準定義：RISC-V 是一個免費、開放的指令集架構。

根據這個定義，首先我們看一下指令集架構（ISA，Instruction Set Architecture）。所謂指令，就是 CPU 用來計算和控制計算機系統的指揮和命令，指令集就是指令的一整套指令集合。每一種 CPU 在設計時，就在芯片中固化了一系列與其他硬件電路相配合的指令系統。

因此，指令集是一個比較模糊和虛化的概念，我們的看到的指令集是一個指令列表，幾百種 CPU 指令命令，而 CPU 看到的指令集則是一連串的“01010101”電信號，每種電信號代表一種運算命令。而 CPU 的設計當中，就必須固化好各種指令對應的芯片電路模塊。

因此，從這個意義上講，不同的 CPU 指令集，決定了這款 CPU 設計的複雜程度。

什麼是 RISC-V 指令集架構呢？

RISC（Reduced Instruction Set Computing），精簡指令集，與之對應的是 CISC（Complex Instruction Set Computer），RISC 功能簡潔，代表著簡潔的 CPU 設計，CISC 功能完備，代表著複雜的 CPU 設計。RISC 的簡潔代表著效率，CISC 的功能完備代表著臃腫。

這就是 RISC 和 CISC 的本質區別。

當年學的微機原理早就還給了老師，憑藉模糊的印象，打個我個人理解的淺顯比方來說，CPU 的指令，就如同蓋房子的磚，如果都是小塊的標準磚頭，也能蓋起各種不同的房子，這就是 RISC；如果除了標準磚頭，還設計了很多的磚瓦結構件，適用於拐角、吊梁等，這就是 CISC。

不同的模式，都能蓋起房子，但是效率卻大不一樣，RISC 的標準磚頭，小平房可以蓋，摩天大樓也可以蓋，底層的原材料很簡單，都是標準化的磚頭；CISC 的各種複雜的結構件，對於蓋一種房子的時候效率確實高，吊起結構件隨便一拼裝就 ok，但是如果要蓋的房子種類多了，就需要定義更多更復雜的結構件，結構件的管理就會越來越複雜，而且在建設某種常見建築的時候，大部分特殊的結構架是閒置不用的，大大影響了施工效率。

基於 CISC 模式下的 CPU 設計，在各種新需求下，堆疊的功能越來越複雜，芯片設計難度也越來越高，效率低下，因此就出現了 RISC 精簡指令集的概念。

而 RISC-V 是第五代基於 RISC 的 CPU 指令集架構，源自加州大學伯克利分校，2015 年的時候 RISC-V 指令集架構開源，進入了商業化運營，受到了產業界的追捧。

關於 RISC-V 在國內的消息，較為引人關注的是 2019 年 7 月，阿里“平頭哥”推出的“玄鐵 910”，屬於嵌入式 CPU，正是基於 RISC-V 指令集架構，主要應用場景將會集中在 5G、AI 人工智能、自動駕駛以及網絡通信方面。

當然了，對於一款新型芯片的推出，特別是 CPU 核心芯片，光有芯片是不夠的，更要有產業的支持，形成生態。

生態問題，也是 RISC-V 同其他 RISC，以及 CSIC 在市場競爭中的焦點所在。這個焦點，也是回答 RISC-V 究竟面臨什麼樣的機會，能夠顛覆或者重構芯片設計行業的終極答案。

就如同 Linux，就算功能很完善了，迄今為止也沒有顛覆 Windows 的一統 PC 的局面。RISC-V 也是一樣的。

開源，硬件領域的開源，是 RISC-V 的一個大膽嘗試，也是優勢所在，藉助開源的力量，將從 CPU 設計、軟件開發和支持、外圍接口電路，片上系統設計等各個方面促進 RISC-V 在產業界的推廣使用。除了前面提到的“平頭哥”，西部數據、英偉達、華米等也都在將 RISC-V 用在自己的芯片中。

生態正在逐步形成，但任重道遠。畢竟面對的競爭對手不但包括獨霸天下的 X86（CSIC），還有其他 RISC 強悍廠商（ARM），他們就如同操作系統領域中的微軟，已經憑藉 Windows，建立了穩固的城池。如果沒有劃時代的產業變革，很難攻城拔寨，只能慢慢滲透。

所以，目前的 RISC-V 風生水起的，還主要在一些非主流的 CPU 應用中，比如平頭哥的“玄鐵 910”，屬於嵌入式 CPU；比如一些低成本、超低功耗應用設計等等。

正如芯原微在招股說明書中說的那樣，RISC-V、MIPS 和 PowerPC 相繼開放其指令集架構，由於三種指令集各有自己的特色和典型應用領域，三者既有一定的競爭，也可相互依存。這種前所未有的指令集開源模式，給芯片設計者帶來了廣泛的自由和選擇的機會，除了降低芯片的設計門檻，並從一定程度上降低芯片的設計成本之外，會給半導體工業帶來前所未有的發展活力，促進半導體設計領域的重大創新和發展。

大而全有其存在的理由，小而精也有其生存空間，這就是 RISC-V 的未來。

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關鍵字: 中央處理器 設計 Windows