RISC-V是否可以替代ARM?

过去二十多年，基于Arm架构设计的芯片推动了移动革命，并被安装在我们世界的大多数已连接设备中。但是，随着英伟达计划收购这家英国公司，Arm的中立性将受到质疑。作为替代者之一，RISC-V是否做好了准备？

RISC-V是今年庆祝成立十周年的一种开源处理器体系结构，它在全球的开发人员中越来越受欢迎。近几个月来，有迹象表明RISC-V已准备好成为主流。

本月（2020年11月），半导体公司SiFive发布了高性能的RISC-V电路板HiFive Unmatched，它被描述为“没有盒子的PC”。甚至BBC Learning也开始采取行动，与在线学习平台Tynker合作，为儿童创建了以 Who博士为 主题的HiFive Inventor编码套件，该套件被认为是第一个基于RISC-V的消费产品。

“ RISC-V是开源世界中第一个声势如此浩大的芯片，”硅谷资深技术专家Mark Himelstein说，他最近加入了非营利RISC-V International组织，担任CTO。

因为它提供了灵活性，定制性以及与世界各地其他人协作的能力。30年前，制造计算机芯片需要一个30个人组成的团队耗费一亿美金，工作三年才能完成。去年，在中国科学院，四名本科生在四个月内设计并制造了RISC-V芯片，预算为12，000美元。

“我们已经看到软件和数据库的复兴以及技术的复兴；现有的工具和制造能力非常出色。”

英伟达收购Arm将带来不确定性

芯片市场继续由两种架构主导。个人计算机中的x86和移动设备中的Arm。

Arm的许可模式使它向芯片制造商出售IP而自己不生产任何芯片，从而使它成为了芯片市场的“瑞士”，并且与厂商保持中立状态在制造商中非常受欢迎。它的设计在手机市场以及物联网设备和联网汽车等其他增长领域中占据了主导地位。

Arm是英国技术领域最伟大的成功故事之一，2016年，Arm作价310亿美元出售给了软银，现在看起来又将易手，英伟达已经同意以400亿美元的价格收购。

如果这家美国公司确实完成了这笔交易（该交易在全球范围内仍有许多监管障碍需要清除），则保持中立性可能会很棘手：“ Nvidia与Arm的几个现有客户在相同的市场竞争，”Gartner副总裁Alan Priestley说。

他补充说：“如果Nvidia尝试进行任何形式的整合，都会令人担忧。

诸如苹果公司之类的一些公司许可使用Arm的技术并创建自己的芯片。由于Arm在市场上如此普遍，因此诸如Qualcomm和MediaTek之类的其他公司采用标准的Arm IP并将其放入其产品中。

这些公司活跃于Nvidia感兴趣的汽车领域以及边缘和终端领域，并希望增加其应用范围。我们还可以看到Arm芯片越来越多地用于其他领域，例如数据中心。”

Arm联合创始人赫尔曼·豪瑟（Hermann Hauser）创立的深度技术风投基金Amadeus Capital的管理合伙人Alex van Someren将潜在的Nvidia收购描述为“真正的失望”，并说“ Nvidia并不是Arm的适合买家。如果交易通过，它将具有非凡的市场支配地位。”

他补充说：“我想英国政府将尝试让Nvidia提供具有合同约束力的承诺，以保持其许可策略的中立性并允许每个人都可以使用。实际上，这是不可执行的，也不大可能得到兑现，因为这不是Nvidia想要的商业用途。”

x86处理器的主导力量英特尔也面临着不确定的未来。据 Tech Monitor 报道，它的市场份额已被竞争对手AMD慢慢蚕食，而苹果公司最近宣布的M1是一款基于Arm的芯片，具有惊人的处理速度，它可以为x86以外的PC带来巨大的商机。

选择RISC-V？

RISC-V是2010年从加利福尼亚州加州大学伯克利分校的并行计算实验室诞生的，它是一种模块化的指令集体系结构（ISA），它使开发人员可以在核心指令集之上构建所需的任何芯片。RISC-V International现在是全球50个国家/地区拥有750名成员的日益增长的社区的焦点。

“它是由社区以与Linux或Apache相同的方式构建的，” Himelstein说。“如果回溯到1990年，人们会说‘为什么要使用Linux？’，但是现在30年后，如果您不使用Linux，您将寸步难行。

他继续说：“这件事可以持续50年。” “他们设置的方式是有47条指令的基本设置，您可以在其上添加扩展指令。如果没有这些标准，人们可以自己添加它们，因此阿里巴巴最近创建了一个针对云的服务器。”

De-Risc是由公司组成的财团，其基于涉及软件和硬件元素的RISC-V体系结构，为航天工业构建平台技术。合伙公司之一的fentISS首席执行官Paco Gomez说：“其他财团的合伙人之一Cobham Gaisler拥有开源经验，而RISC-V对我们非常有吸引力，因为它是一种开放标准。”

“我们之前曾与Arm合作，但始终担心欧洲航天局在许可方面可能会遇到问题，我们认为开放标准不会发生这种情况。”，他接着说。

FentISS生产XtratuM虚拟机管理程序，该软件将构成平台的一部分（虚拟机管理程序使您可以使用一台计算机运行多个不同的虚拟机），De-Risc希望其系统将准备在明年某个时候获得欧洲航天局的认证。

美国与中国的RISC-V角力

芯片一直是中美之间贸易战的前线之一。

尽管华盛顿和北京之间的关系可能会随着乔·拜登（Joe Biden）入主白宫而有所改善，但Arm可能通过英伟达（Nvidia）的收购被囊括入美国控制，这可能会刺激中国开发更多自己的芯片，而RISC-V架构可能会吸引希望的公司跟随阿里巴巴的脚步。

Van Someren说，一旦Arm受英伟达控制，它将落入美国外国投资委员会（CFIUS）的职权范围。这意味着CFIUS将有可能限制在诸如中国或英国等国家/地区生产的产品中使用Arm设计的IP。”

van Someren说：“ CFIUS意味着美国将最终控制Arm设计是否可以授权给客户。” “这将力量平衡从Arm本身转移到了美国政府。”

他继续说道：“我认为RISC-V是一项重要的发展。关于微处理器设计采用协作和开源方法的想法确实是一个理想的步骤。

RiSC-V可能需要十年时间才能外市场上给Arm带来真正艰难的挑战，这绝对有可能发生。因为它是开放的并且所有人都可以看到的，这与现代IT开发在软件和硬件中通常如何工作的主题密切相关。”

Gartner的Priestley不太相信RISC-V架构可以推倒Arm和Intel，并表示需要大量资金来构建能够真正匹配Arm强大A核设计的处理器。

他说：“您可以构建一个RISC-V处理器来与Arm核竞争，但您必须为此投入大量资金，这将需要一家拥有出色架构设计能力的公司。” “并不是说无法完成，但目前尚不存在。

“如果像高通这样的人不喜欢Nvidia收购Arm的方式，它可能会这样做，但是要看到这笔交易对市场的影响还需要很多年。”

他认为，RISC-V更有可能“停留在低端市场”，并用于为低端微控制器构建简单的单核操作。

Himelstein则对此感到乐观。

他说：“对于CIO和从事IT工作的人来说，这是令人兴奋的，因为我们认为拥有多种架构既有利于业务，又有利于技术。您不必拥有一刀切的解决方案。

“拥有第三种选择可以反映全球开源方式的发展趋势，这有利于定价，并为您作为客户或实施者提供了开拓新市场并应对不同工作量的机会。”
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