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RISC-V 2026:當(dāng)三足鼎立成為事實(shí),新的問題即將浮現(xiàn)

作者: 時(shí)間:2026-02-04 來源: 收藏
編者按:2026年不僅是RISC-V邁向成熟的一年,同樣也是迎接全新挑戰(zhàn)的一年。通過打破指令集領(lǐng)域的技術(shù)壟斷,半導(dǎo)體行業(yè)釋放出一波創(chuàng)新浪潮——專有指令集架構(gòu)的壟斷時(shí)代已落幕。

2026伊始,一條關(guān)于市場(chǎng)滲透率的報(bào)道,將這個(gè)開放架構(gòu)正式提升到和Arm以及x86并列的架構(gòu)商業(yè)地位。 國際協(xié)會(huì)( International)提到,韋德布什(Wedbush)的相關(guān)研究顯示,RISC-V的市場(chǎng)滲透率已經(jīng)達(dá)到25%,目前尚不清楚這25%的數(shù)值是針對(duì)所有微,還是僅涵蓋RISC-V已形成顯著影響力的細(xì)分市場(chǎng)。筆者預(yù)測(cè),這一數(shù)據(jù)很可能反映的是RISC-V在廣泛的嵌入式和邊緣計(jì)算市場(chǎng)出貨量的滲透率,而非桌面端或服務(wù)器端CPU的占比。此前,Omdia曾預(yù)測(cè),受汽車行業(yè)增長(zhǎng)及人工智能邊緣設(shè)備需求的推動(dòng),到2030年RISC-V有望占據(jù)全球處理器市場(chǎng)約四分之一的份額。若從 “價(jià)值維度” 單獨(dú)考量:路透社透視(Reuters Breakingviews)援引SHD的數(shù)據(jù)顯示,2024年含RISC-V 內(nèi)核的芯片銷售額約為520億美元,對(duì)應(yīng)的市場(chǎng)滲透率為10.4%。 

即便如今“25%”的滲透率主要反映在嵌入式領(lǐng)域的出貨量規(guī)模,這一數(shù)據(jù)的關(guān)鍵意義在于:大規(guī)模商業(yè)客戶已開始將RISC-V視為全技術(shù)棧中嚴(yán)肅的長(zhǎng)期選擇——尤其是在邊緣人工智能和定制芯片領(lǐng)域,指令集架構(gòu)的靈活性及供應(yīng)鏈議價(jià)能力在這些領(lǐng)域至關(guān)重要。2025年底到2026年初,高通和Meta兩大巨頭不約而同借助收購進(jìn)軍RISC-V市場(chǎng)的策略,則將加速2026年RISC-V成為處理器三分天下主角之一的進(jìn)程。 

現(xiàn)在第三,未來瞄準(zhǔn)前三 

一般只有第三名喜歡稱自己是前三,但作為現(xiàn)在第三大規(guī)模的處理器架構(gòu),RISC-V瞄準(zhǔn)的前三可未必是第三。相比于Arm和x86商業(yè)授權(quán)模式,RISC-V以開放標(biāo)準(zhǔn)指令集架構(gòu)(ISA)的新模式一劍西來攪動(dòng)格局,將硬件開源的思維貫徹到最底層的處理器架構(gòu)。 

RISC-V商業(yè)層面的最大吸引力是免專利費(fèi)的開放架構(gòu),任何主體均可使用、修改和實(shí)現(xiàn)該指令集,無需向管理機(jī)構(gòu)支付授權(quán)費(fèi)用。RISC-V國際協(xié)會(huì)(RISC-V International)負(fù)責(zé)該標(biāo)準(zhǔn)的維護(hù)和擴(kuò)展批準(zhǔn)工作,但核心基礎(chǔ)架構(gòu)及眾多擴(kuò)展功能均可免費(fèi)獲取,這催生了一個(gè)涵蓋初創(chuàng)企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)和超大規(guī)??萍脊镜娜蚧嗑S生態(tài)系統(tǒng)。該架構(gòu)采用模塊化和可擴(kuò)展設(shè)計(jì)。實(shí)施者可選擇最小化基礎(chǔ)架構(gòu)(如32位或64位內(nèi)核),并添加乘法、原子操作、浮點(diǎn)運(yùn)算、向量處理等可選擴(kuò)展功能,或針對(duì)特定應(yīng)用場(chǎng)景的自定義擴(kuò)展功能。這種靈活性使其在嵌入式系統(tǒng)、微控制器和專用加速器領(lǐng)域備受青睞——這些領(lǐng)域往往需要 “量身定制” 而非 “一刀切” 的解決方案。 

開放架構(gòu)的經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略意義重大,RISC-V的崛起很大程度上源于各類企業(yè)希望減少對(duì) ARM 和x86的依賴、降低授權(quán)成本,并掌控自身的芯片發(fā)展路線。邁入2026年,開放架構(gòu)的靈活性推動(dòng)著RISC-V快速進(jìn)入數(shù)據(jù)中心和人工智能領(lǐng)域,系統(tǒng)客戶希望在這些領(lǐng)域不受專有指令集架構(gòu)的限制,為特定工作負(fù)載優(yōu)化內(nèi)核性能。當(dāng)然,RISC-V不會(huì)在短期內(nèi)取代這兩種架構(gòu),但在多個(gè)細(xì)分市場(chǎng)快速搶占著新處理器設(shè)計(jì)的市場(chǎng)份額。RISC-V 的增長(zhǎng)主要來自新部署場(chǎng)景(如邊緣人工智能推理、自定義加速器和自主云服務(wù)),以及尋求第二供應(yīng)源或開放替代方案的供應(yīng)商,特別是在嵌入式系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,憑借低成本、簡(jiǎn)潔性和免專利費(fèi)的優(yōu)勢(shì),RISC-V已實(shí)現(xiàn)大幅滲透。 

2026年,競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)場(chǎng)已擴(kuò)展至數(shù)據(jù)中心CPU、人工智能加速器以及高端移動(dòng)設(shè)備和汽車領(lǐng)域。RISC-V 在邁向主流市場(chǎng)的過程中取得了顯著進(jìn)展,但仍面臨軟件生態(tài)系統(tǒng)成熟度不足、高端性能有待提升以及自定義擴(kuò)展過多可能導(dǎo)致的碎片化風(fēng)險(xiǎn)等挑戰(zhàn)。盡管如此,阿里巴巴平頭哥玄鐵 C930 等服務(wù)器級(jí)內(nèi)核設(shè)計(jì)已證明,RISC-V有能力與中高端服務(wù)器CPU競(jìng)爭(zhēng),且社區(qū)正在推進(jìn)向量矩陣擴(kuò)展(VME),以優(yōu)化人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)工作負(fù)載。與專有指令集架構(gòu)不同,RISC-V的模塊化允許供應(yīng)商添加人工智能相關(guān)的自定義指令,而無需等待單一供應(yīng)商的批準(zhǔn)。而英飛凌計(jì)劃2026年開始將車規(guī)級(jí)MCU全面轉(zhuǎn)向RISC-V架構(gòu),則注定會(huì)在未來汽車電子領(lǐng)域?yàn)镽ISC-V生態(tài)打開一個(gè)廣闊的藍(lán)海。 

如果說,各個(gè)巨頭們?cè)?024年還在觀望RISC-V的未來,那么2025年開始的一系列動(dòng)作,已經(jīng)證明RISC-V擁有足夠讓巨頭們舍身入局的吸引力。除嵌入式系統(tǒng)外,數(shù)據(jù)中心和人工智能加速器是 RISC-V 增長(zhǎng)最快、最受關(guān)注的領(lǐng)域。 

英特爾通過 RISC-V 探索者計(jì)劃(Intel Pathfinder for RISC-V)等舉措投資 RISC-V,并在其晶圓廠生產(chǎn) RISC-V 設(shè)計(jì)產(chǎn)品,這反映出x86老大已認(rèn)可這一 “第三大支柱” 的穩(wěn)固地位。 

高通則成為最新的RISC-V架構(gòu)深度入局者,通過收購RISC-V芯片設(shè)計(jì)公司Ventana以增強(qiáng)其處理器設(shè)計(jì)能力,尤其是在數(shù)據(jù)中心和高性能應(yīng)用領(lǐng)域。Ventana 此前已研發(fā)出高性能 RISC-V服務(wù)器內(nèi)核,此次收購使高通獲得了相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和人才,得以讓高通在基于Arm 架構(gòu)的Oryon產(chǎn)品線之外同步開發(fā)RISC-V處理器內(nèi)核,在經(jīng)歷了多年始終無法取得突破的Arm內(nèi)核服務(wù)器處理器之后,高通最終選擇將RISC-V納入其更廣泛的服務(wù)器芯片戰(zhàn)略版圖。高通已在微控制器和協(xié)處理器等產(chǎn)品中搭載了數(shù)億個(gè)RISC-V內(nèi)核,而對(duì) Ventana 的收購標(biāo)志著高通再次向服務(wù)器和人工智能領(lǐng)域發(fā)起沖擊。 

元宇宙(Meta)的布局邏輯更清晰,通過Rivos(一家低調(diào)運(yùn)營、專注于高性能RISC-V CPU和AI加速器的初創(chuàng)企業(yè)),進(jìn)一步掌控人工智能算力成本。據(jù)路透社報(bào)道,繼此前為推薦類工作負(fù)載部署自研推理芯片后,元宇宙(Meta)已開始測(cè)試一款自研人工智能訓(xùn)練芯片,該芯片是其 MTIA(Meta Training and Inference Accelerator)計(jì)劃的一部分。此外,行業(yè)媒體報(bào)道稱,元宇宙平臺(tái)(Meta)正通過各類舉措擴(kuò)充 RISC-V 架構(gòu)加速器開發(fā)相關(guān)的人才與知識(shí)產(chǎn)權(quán)儲(chǔ)備。 

谷歌公開支持 RISC-V 在安卓系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心和人工智能工作負(fù)載中的應(yīng)用。谷歌在安卓系統(tǒng)中支持該架構(gòu),并與供應(yīng)商合作開發(fā)基于 RISC-V 的人工智能解決方案。谷歌的參與有助于推動(dòng)軟件生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展,包括編譯器、運(yùn)行時(shí)環(huán)境和框架支持,進(jìn)而使 RISC-V 在主流應(yīng)用中更具可行性。 

上述幾家公司的入局意義明顯,他們都在嘗試圍繞RISC-V打造服務(wù)器主處理器。超大規(guī)??萍脊竞桶雽?dǎo)體設(shè)計(jì)企業(yè)為服務(wù)器、卸載引擎和人工智能推理設(shè)計(jì)自定義 RISC-V 內(nèi)核,該架構(gòu)的模塊化允許供應(yīng)商添加針對(duì)矩陣運(yùn)算、稀疏計(jì)算和內(nèi)存管理的自定義擴(kuò)展功能,以適配人工智能工作負(fù)載。特別是隨著ASIC模式在人工智能加速應(yīng)用方面翻紅,RISC-V要遠(yuǎn)比Arm和x86更適合客制化處理器設(shè)計(jì),這意味著RISC-V的高性能特性和人工智能領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)已經(jīng)被充分認(rèn)可,并且未來很有可能先于Arm在人工智能加速市場(chǎng)獲得成功。 

RISC-V 在人工智能領(lǐng)域的吸引力體現(xiàn)在兩方面:一是效率(針對(duì)特定工作負(fù)載優(yōu)化的自定義內(nèi)核),二是控制權(quán)(無需依賴單一指令集架構(gòu)供應(yīng)商制定發(fā)展路線或支付授權(quán)費(fèi)用)。隨著人工智能工作負(fù)載成為新數(shù)據(jù)中心建設(shè)的核心,RISC-V 有望在用于訓(xùn)練和推理的自定義芯片市場(chǎng)中占據(jù)重要份額。當(dāng)然軟件支持仍是重點(diǎn)工作。Linux、編譯器(GCC、LLVM)和主要框架已添加或擴(kuò)展了對(duì)RISC-V的支持,云服務(wù)提供商也開始推出基于RISC-V的實(shí)例和服務(wù)。雖然要在軟件和工具的覆蓋范圍上與ARM和x86完全持平仍需時(shí)日,但 2026 年的發(fā)展趨勢(shì)明確了現(xiàn)實(shí),RISC-V 正成為越來越多數(shù)據(jù)中心和人工智能工作負(fù)載的可行選擇。 

優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域增長(zhǎng)更快 

如果說服務(wù)器和人工智能領(lǐng)域的RISC-V還屬于起步階段,那么在移動(dòng)設(shè)備和嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng),RISC-V早已經(jīng)大紅大紫,甚至具備了與Arm分庭抗禮的資本。 

嵌入式應(yīng)用場(chǎng)景涵蓋工業(yè)控制、汽車、智能家居和可穿戴設(shè)備。模塊化指令集架構(gòu)允許供應(yīng)商為簡(jiǎn)單控制場(chǎng)景選擇最小化內(nèi)核,或?yàn)楦鼜?fù)雜的工作負(fù)載選擇帶有數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)和向量擴(kuò)展功能的更大內(nèi)核,且所有這些都基于同一標(biāo)準(zhǔn)。這種靈活性使 RISC-V 成為嵌入式系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域眾多新綠地項(xiàng)目(greenfield designs)的首選架構(gòu),而這一安裝基數(shù)如今已成為其向更高性能、更高利潤率領(lǐng)域拓展的基礎(chǔ)。 

高通已將 RISC-V 內(nèi)核集成到其系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)中,用于管理、控制和卸載任務(wù),其他移動(dòng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)芯片供應(yīng)商也已采用 RISC-V 設(shè)計(jì),以滿足成本敏感型和功耗敏感型產(chǎn)品的需求。在高產(chǎn)量、低利潤率的細(xì)分市場(chǎng)中,每單位產(chǎn)品的成本都至關(guān)重要,而免專利費(fèi)的特性使 RISC-V 在此類市場(chǎng)中極具吸引力。據(jù)行業(yè)估計(jì),迄今為止,已出貨數(shù)十億個(gè) RISC-V 內(nèi)核,其中多數(shù)應(yīng)用于微控制器、傳感器和邊緣設(shè)備 —— 這些設(shè)備無需運(yùn)行完整操作系統(tǒng),僅需執(zhí)行實(shí)時(shí)或輕量級(jí)固件。 

在谷歌的支持下,安卓系統(tǒng)對(duì) RISC-V 的支持正在擴(kuò)大該架構(gòu)在智能手機(jī)和平板電腦領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。隨著 RISC-V 性能和軟件成熟度的提升,未來移動(dòng)設(shè)備中的應(yīng)用處理器有可能在部分細(xì)分市場(chǎng)中補(bǔ)充或替代 ARM 架構(gòu),不過這一轉(zhuǎn)型過程將是漸進(jìn)的。目前,RISC-V 在移動(dòng)設(shè)備中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在協(xié)處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)和管理內(nèi)核(與 ARM 應(yīng)用 CPU 配合使用),以及可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)等專用設(shè)備 —— 在這些設(shè)備中,RISC-V 已成為主要或唯一的 CPU。 

汽車和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域是RISC-V的天然應(yīng)用場(chǎng)景:這兩個(gè)領(lǐng)域均重視低成本、低功耗、安全性、實(shí)時(shí)性和可定制性。在汽車領(lǐng)域,RISC-V 正被設(shè)計(jì)用于域控制器、傳感器融合和車載網(wǎng)絡(luò) —— 供應(yīng)商希望在此類場(chǎng)景中避免支付ARM授權(quán)費(fèi),并根據(jù)特定的安全和性能要求定制內(nèi)核。汽車行業(yè)的認(rèn)證要求(如 ISO 26262 標(biāo)準(zhǔn))和長(zhǎng)產(chǎn)品生命周期意味著其采用過程需要數(shù)年時(shí)間,但相關(guān)設(shè)計(jì)合作正不斷增加。車規(guī)級(jí)MCU的領(lǐng)導(dǎo)者英飛凌已經(jīng)預(yù)告會(huì)在2026年提供RISC-V架構(gòu)的車規(guī)級(jí)MCU樣品,未來還將全面轉(zhuǎn)向RISC-V車規(guī)級(jí)MCU。據(jù)行業(yè)和分析師報(bào)告顯示,RISC-V 在電動(dòng)汽車控制單元、高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)子系統(tǒng)和信息娛樂卸載領(lǐng)域的應(yīng)用正逐步推進(jìn),多家一級(jí)供應(yīng)商(Tier 1)和原始設(shè)備制造商(OEM)已啟動(dòng)相關(guān)項(xiàng)目。

在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,RISC-V 已成為許多新型微控制器(MCU)和系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)設(shè)計(jì)的默認(rèn)選擇。連接芯片(Wi-Fi、藍(lán)牙、蜂窩調(diào)制解調(diào)器)通常會(huì)嵌入 RISC-V 內(nèi)核,用于協(xié)議管理和功耗管理。智能家居、工業(yè)傳感器和資產(chǎn)跟蹤設(shè)備中采用 RISC-V 內(nèi)核的產(chǎn)品正日益增多。開放指令集架構(gòu)、廣泛的廠商支持以及針對(duì)小型內(nèi)核的成熟工具鏈,使 RISC-V 成為這些領(lǐng)域眾多半導(dǎo)體企業(yè)和原始設(shè)備制造商(OEM)的首選,這也推動(dòng)其全球市場(chǎng)滲透率達(dá)到 25%,并奠定了其作為計(jì)算領(lǐng)域第三大支柱的地位。 

盡管RISC-V已攻克服務(wù)器和可穿戴設(shè)備領(lǐng)域,但其面臨的 “終極挑戰(zhàn)” 仍在于高端智能手機(jī)和筆記本電腦市場(chǎng)。行業(yè)分析師預(yù)測(cè),首款基于高性能RISC-V 處理器的“人工智能個(gè)人電腦” 將于2026年末面世,這款產(chǎn)品大概率由英偉達(dá)(與某 RISC-V 內(nèi)核供應(yīng)商聯(lián)合打造,瞄準(zhǔn)蓬勃發(fā)展的創(chuàng)意專業(yè)人士市場(chǎng)。另一方面,既然谷歌和高通都已經(jīng)深度入局,那么令人期待的智能手機(jī)AP迎來RISC-V時(shí)代應(yīng)該也不會(huì)太遠(yuǎn),最起碼現(xiàn)在已經(jīng)有廠商在智能手機(jī)的NPU方面嘗試用RISC-V提供人工智能應(yīng)用處理能力。 

獨(dú)一無二的主權(quán)優(yōu)勢(shì) 

RISC-V 的崛起不僅是技術(shù)或經(jīng)濟(jì)層面的趨勢(shì),更是這幾年全球格局地緣政治變化下的必然選擇。從技術(shù)角度每個(gè)架構(gòu)都有自己的優(yōu)勢(shì),但隨著全球區(qū)域技術(shù)壁壘忽然加高,半導(dǎo)體設(shè)計(jì)中的主權(quán)因素參考權(quán)重日益增加。雖然誕生于美國且最早收到DARPA項(xiàng)目資助,但RISC-V的開放架構(gòu)特性不會(huì)像其他商業(yè)架構(gòu)那樣被政策嚴(yán)格限制采用。如果主要國家政府對(duì)先進(jìn) RISC-V 設(shè)計(jì)、工具或制造實(shí)施出口管制,該指令集架構(gòu)的開放性固然無法完全保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)免受國家層面的碎片化影響,但基于RISC-V架構(gòu)的設(shè)計(jì)依然可以實(shí)現(xiàn)更新迭代以及后續(xù)的銷售,這是另外兩個(gè)架構(gòu)無法比擬的優(yōu)勢(shì)。這一現(xiàn)狀造就了一個(gè)復(fù)雜的格局:RISC-V 既推動(dòng)著全球創(chuàng)新,又支持著區(qū)域戰(zhàn)略自主。 

RISC-V國際協(xié)會(huì)總部從美國搬到瑞士,很大程度上讓這個(gè)開放架構(gòu)避開了困擾美英技術(shù)企業(yè)的貿(mào)易戰(zhàn)和出口限制。作為在半導(dǎo)體領(lǐng)域被限制和針對(duì)最多的國家,中國已將 RISC-V 列為戰(zhàn)略重點(diǎn)。由于 ARM 的設(shè)計(jì)和授權(quán)受貿(mào)易限制約束,而 x86 架構(gòu)由美國企業(yè)主導(dǎo),RISC-V 作為一種免授權(quán)的開放替代方案,使中國企業(yè)和機(jī)構(gòu)無需直接依賴西方知識(shí)產(chǎn)權(quán)即可開展相關(guān)研發(fā)。中國是目前RISC-V產(chǎn)業(yè)發(fā)展最活躍且產(chǎn)品推出門類最齊全的區(qū)域,不僅正在構(gòu)建了一個(gè)減少對(duì)ARM和x86依賴的本土生態(tài)系統(tǒng),甚至更早提出了RISC-V標(biāo)準(zhǔn)化的生態(tài)建設(shè)目標(biāo)。 

另一個(gè)在半導(dǎo)體領(lǐng)域雄心勃勃的國家印度同樣認(rèn)識(shí)的半導(dǎo)體主權(quán)的重要性,RISC-V成為印度處理器設(shè)計(jì)追趕國際先進(jìn)水平的最優(yōu)選擇。指令集促進(jìn)開放性,推動(dòng)開源設(shè)計(jì)工具和流程的演進(jìn)。開放生態(tài)系統(tǒng)成本更低,增加參與度,拓寬半導(dǎo)體創(chuàng)新流程?!皵?shù)字印度 RISC-V 計(jì)劃”(DIR-V)作為印度加速 RISC-V 發(fā)展的國家級(jí)舉措,將成為印度半導(dǎo)體使命(ISM)中非常重要的一環(huán)。 

同樣對(duì)高性能處理器渴求已久的歐洲半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也對(duì)RISC-V傾注了超乎尋常的關(guān)注,歐盟將 RISC-V 視為實(shí)現(xiàn)技術(shù)主權(quán)、提升全球半導(dǎo)體市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。處理器是歐洲半導(dǎo)體生態(tài)系列節(jié)節(jié)敗退最關(guān)鍵的缺失環(huán)節(jié),AI時(shí)代數(shù)據(jù)中心的話語權(quán)95%掌握在美國廠商手里讓歐洲數(shù)字產(chǎn)業(yè)完全不可接受。RISC-V 核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)研發(fā)機(jī)構(gòu) OpenHW 基金會(huì)宣布,作為 Tristan 項(xiàng)目的重要組成部分,正式推出統(tǒng)一RISC-V知識(shí)產(chǎn)權(quán)訪問平臺(tái)(UAP)。該平臺(tái)是歐洲首個(gè)整合全面成熟RISC-V產(chǎn)業(yè)組件的資源庫,匯聚了歐洲頂尖機(jī)構(gòu)的解決方案,讓各類組織能夠便捷獲取經(jīng)過驗(yàn)證、可直接用于產(chǎn)業(yè)落地的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。隨著數(shù)字主權(quán)關(guān)注度的持續(xù)提升(尤其在歐盟內(nèi)部),這一開放且具備主權(quán)屬性的基礎(chǔ)平臺(tái),將大幅降低歐洲科技組織的創(chuàng)新門檻。

OpenHW 基金會(huì)負(fù)責(zé)人弗洛里安?沃爾拉布(Florian Wohlrab)表示:“統(tǒng)一 RISC-V 知識(shí)產(chǎn)權(quán)訪問平臺(tái)對(duì)支撐歐洲技術(shù)主權(quán)至關(guān)重要。OpenHW 基金會(huì)致力于將其打造為可持續(xù)、可互操作且社區(qū)驅(qū)動(dòng)的資源,服務(wù)于更廣泛的 RISC-V 生態(tài)系統(tǒng)。開源協(xié)作是維持公平競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的核心,通過攜手合作,我們能夠走得更遠(yuǎn)、更快?!苯y(tǒng)一 RISC-V 知識(shí)產(chǎn)權(quán)訪問平臺(tái)(UAP)為歐盟地區(qū)的組織降低了核心準(zhǔn)入門檻:它提供了單一、統(tǒng)一的經(jīng)過驗(yàn)證的成熟 RISC-V 知識(shí)產(chǎn)權(quán)來源,整合了硬件和軟件組件,并清晰呈現(xiàn)每項(xiàng)組件的成熟度、可用性、授權(quán)模式及集成流程。這是歐洲首次整合如此全面的經(jīng)過驗(yàn)證的 RISC-V 相關(guān)成果(其中大部分為完全開源),標(biāo)志著歐洲在推進(jìn)數(shù)字主權(quán)進(jìn)程中邁出了重要一步。該平臺(tái)還將收錄多個(gè)歐盟研究項(xiàng)目產(chǎn)出的知識(shí)產(chǎn)權(quán)并進(jìn)行長(zhǎng)期維護(hù),為可持續(xù)、長(zhǎng)期的協(xié)作提供支撐。為實(shí)現(xiàn)數(shù)字主權(quán)目標(biāo),歐盟通過芯片聯(lián)合事業(yè)體(Chips JU)向尖端 RISC-V 研發(fā)項(xiàng)目投入了大量資金,Tristan 項(xiàng)目便是其中之一,OpenHW 基金會(huì)是該項(xiàng)目的成員單位。 

開放的架構(gòu) 不開放的IP 

RISC-V 的成功既依賴于芯片硬件,也離不開軟件和工具的支持。作為開放架構(gòu),RISC-V擁有諸多的優(yōu)勢(shì),但同樣這種架構(gòu)存在自己的不足,其中一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就是其生態(tài)無法由一家或多家公司進(jìn)行主導(dǎo),而開放架構(gòu)下的軟件兼容性問題和碎片化問題要比傳統(tǒng)的非開放架構(gòu)嚴(yán)峻得多。當(dāng)然,有Linux這樣存在多年的商業(yè)化開源項(xiàng)目珠玉在前,RISC-V也可以逐漸摸索適合自己的生態(tài)建設(shè)商業(yè)模式。除了RISC-V國際這樣的組織致力于全生態(tài)的建設(shè)之外,各個(gè)地區(qū)和企業(yè)聯(lián)盟同樣進(jìn)行著各種生態(tài)的努力。 

RISC-V 國際協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)指令集架構(gòu)規(guī)范及擴(kuò)展的管理,設(shè)有基礎(chǔ)指令集、向量處理、加密等多個(gè)領(lǐng)域的工作組。關(guān)鍵軟件組件包括 GCC 和 LLVM/Clang 編譯器、Linux 內(nèi)核及發(fā)行版、QEMU 等模擬器,以及調(diào)試和跟蹤標(biāo)準(zhǔn)。主要操作系統(tǒng)廠商和超大規(guī)模科技公司已為這些項(xiàng)目提供支持,安卓系統(tǒng)、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)和服務(wù)器技術(shù)棧對(duì) RISC-V 的支持也已顯著提升。

即便如此,碎片化問題仍是一大擔(dān)憂:過多的可選擴(kuò)展和自定義擴(kuò)展要求社區(qū)和廠商必須嚴(yán)格規(guī)范,才能確保軟件在不同實(shí)現(xiàn)方案間的兼容性。如果自定義擴(kuò)展未實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,或軟件依賴于某一廠商的特定擴(kuò)展功能,就可能導(dǎo)致兼容性問題。RISC-V 國際協(xié)會(huì)的批準(zhǔn)流程旨在平衡創(chuàng)新與兼容性,但隨著廠商尋求差異化競(jìng)爭(zhēng),標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展與廠商特定實(shí)現(xiàn)之間的界限將持續(xù)面臨挑戰(zhàn)。對(duì)于開發(fā)者而言,基于云的 RISC-V 開發(fā)環(huán)境以及免費(fèi)開放的工具鏈的日益普及,降低了入門門檻,并形成了 “更多軟件支持→更多采用→更多軟件支持” 的良性循環(huán)。RISC-V 軟件生態(tài)系統(tǒng)的深度仍落后于ARM和x86,移植和優(yōu)化工作正在進(jìn)行中,但要完全縮小這一差距仍需數(shù)年時(shí)間。 

RISC-V生態(tài)的商業(yè)支持隨著處理器部署規(guī)模在快速成熟。SiFive、 Andes、 Codasip 等公司提供可授權(quán)的 RISC-V 內(nèi)核和設(shè)計(jì)服務(wù)。Ventana(現(xiàn)隸屬高通)曾是高性能服務(wù)器內(nèi)核領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。阿里巴巴平頭哥、芯來科技和兆易創(chuàng)新在中國及亞洲市場(chǎng)具有重要影響力。開源項(xiàng)目(如香山、CORE-V)與商業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的結(jié)合,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供了多種采用 RISC-V 的路徑——從完全開源到完全商業(yè)授權(quán),再到混合模式。 

由高通、英飛凌等汽車行業(yè)巨頭發(fā)起成立的Quintauris聯(lián)盟,進(jìn)一步穩(wěn)固了RISC-V在汽車行業(yè)的生態(tài)。該聯(lián)盟作為參考架構(gòu)的共享平臺(tái),確保各廠商的 RISC-V 實(shí)現(xiàn)方案兼具兼容性與安全性,通過這種協(xié)同模式,避免了曾被廣泛擔(dān)憂的、可能扼殺開源硬件發(fā)展的生態(tài)碎片化問題。相反,聯(lián)盟打造出了一套 “樂高式” 的產(chǎn)業(yè)環(huán)境,企業(yè)可自由組合不同廠商的小芯片產(chǎn)品,大幅降低了芯片初創(chuàng)企業(yè)的入行門檻。 

另一方面,從安全性和可靠性角度,由于缺乏一個(gè)強(qiáng)有力的標(biāo)準(zhǔn)化組織或?qū)嶓w,隨著RISC-V處理器應(yīng)用越來越多,安全性問題日益凸顯。盡管許多開源愛好者熱衷于吹噓 RISC-V 不存在 x86_64 處理器過去幾年面臨的各類推測(cè)執(zhí)行/側(cè)信道攻擊等安全挑戰(zhàn),并主張開源指令集架構(gòu)(ISA)在強(qiáng)化安全性方面具備優(yōu)勢(shì),但實(shí)際情況并非如此明確。德國亥姆霍茲信息安全中心(CISPA)的安全研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)前的 RISC-V 處理器實(shí)現(xiàn)方案在實(shí)際安全性方面存在不足。

CISPA針對(duì)近年來令 x86_64 處理器備受困擾的瞬時(shí)執(zhí)行攻擊及相關(guān)安全問題,對(duì) RISC-V 處理器的實(shí)現(xiàn)安全性展開了評(píng)估。遺憾的是,RISC-V的現(xiàn)狀遠(yuǎn)非理想 —— 即便作為一套更年輕、設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)潔的指令集架構(gòu),它仍存在安全漏洞。此外,RISC-V對(duì)應(yīng)的Linux內(nèi)核幽靈漏洞(Spectre)補(bǔ)丁進(jìn)展滯后,直至如今才逐步納入主線版本,而Arm與x86處理器的幽靈漏洞緩解方案早在數(shù)年前就已部署完成,盡管 RISC-V 同樣面臨該漏洞威脅。

這些發(fā)現(xiàn)揭示了一個(gè)普遍現(xiàn)象:盡管 RISC-V 規(guī)范提供了強(qiáng)大的安全原語(例如物理內(nèi)存保護(hù) PMP 和更清晰的特權(quán)級(jí)隔離),但實(shí)現(xiàn)方普遍選擇了不安全的默認(rèn)配置——例如啟用非特權(quán)時(shí)序數(shù)據(jù)源、未經(jīng)充分驗(yàn)證就部署 XTheadVec 等廠商私有擴(kuò)展、省略限制推測(cè)執(zhí)行的相關(guān)功能。RISC-V 正處于關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn):該架構(gòu)仍足夠年輕,尚有修復(fù)空間,但市場(chǎng)采用率正快速提升。廠商如今做出的決策 —— 不安全的默認(rèn)配置、未經(jīng)驗(yàn)證的擴(kuò)展、缺失的漏洞緩解措施 —— 都將被固化到數(shù)十億片無法后續(xù)修補(bǔ)的芯片中?!?nbsp;

這些之外,還有一個(gè)更尷尬的問題,這個(gè)問題的根源是:作為一個(gè)開放架構(gòu),RISC-V架構(gòu)不需要授權(quán)費(fèi),但RISC-V處理器IP并不是免費(fèi)的。各家處理器IP提供商完成的是從開放RISC-V架構(gòu)到成熟處理器IP的關(guān)鍵商業(yè)化進(jìn)程,這個(gè)過程導(dǎo)致的結(jié)果是,雖然都是RISC-V架構(gòu)處理器,但行業(yè)內(nèi)對(duì) “真正的 RISC-V 處理器” 缺乏統(tǒng)一定義。兩款宣稱符合 RISC-V 標(biāo)準(zhǔn)的芯片,可能會(huì)以完全不同的方式執(zhí)行同一軟件,更糟的是,其中一款可能根本無法運(yùn)行該軟件。這其中的原因是,企業(yè)可依法添加自定義指令、修改運(yùn)行行為,或采用不同方式實(shí)現(xiàn)可選功能。這對(duì)創(chuàng)新而言固然是好事,但卻嚴(yán)重影響軟件兼容性。如果您的應(yīng)用程序能在一款 RISC-V 芯片上運(yùn)行,卻在另一款 “RISC-V” 芯片上崩潰,開發(fā)者將徹底放棄這一平臺(tái)。行業(yè)曾在2010年代因安卓設(shè)備碎片化吃過慘痛教訓(xùn),如今半導(dǎo)體企業(yè)正努力避免在處理器領(lǐng)域重蹈覆轍。在碎片化問題變得無法挽回之前,RISC-V必須緊急尋求解決方案。 

但是解決碎片化問題對(duì)于RISC-V商業(yè)級(jí)IP廠商來說,存在一個(gè)尷尬的選擇,在RISC-V快速發(fā)展的早期階段,所有廠商可以共同為了提升RISC-V的市場(chǎng)普及率而進(jìn)行商業(yè)化的一些妥協(xié),甚至為了遵循RISC-V國際組織的規(guī)范犧牲一些定制化設(shè)計(jì)和特殊功能添加。但當(dāng)2026年RISC-V的市場(chǎng)滲透率已經(jīng)達(dá)到25%甚至未來幾年后達(dá)到30%以上,各家廠商之間的軟件完全可移植性帶來的是一個(gè)可怕的競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)實(shí)——正如Arm在MCU領(lǐng)域里的客戶們遇到的那樣,幾乎所有同架構(gòu)生態(tài)下的軟件都可以完美運(yùn)行的MCU產(chǎn)品,非常容易被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手所取代,對(duì)RISC-V的IP開發(fā)商們來說,這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的選擇充滿了不確定性。 

不管如何,2026年不僅是RISC-V邁向成熟的一年,同樣也是迎接全新挑戰(zhàn)的一年。通過打破指令集領(lǐng)域的技術(shù)壟斷,半導(dǎo)體行業(yè)釋放出一波創(chuàng)新浪潮——專有指令集架構(gòu)的壟斷時(shí)代已落幕。取而代之的,是一個(gè)充滿活力的競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng),產(chǎn)品性能的高低將由架構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新能力決定,而非企業(yè)的授權(quán)議價(jià)能力。只不過,對(duì)一眾RISC-V IP廠商來說,大家在未來幾年后面對(duì)的最大敵人可能不是x86和Arm,而是自己的生態(tài)伙伴。 



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