在全球市場上，晶片指令集呈現雙寡頭格局，基於X86和Arm架構的處理器長期占據絕大多數市場份額，X86架構在PC及伺服器市場一家獨大，移動市場則由ARM架構一統江湖。
在這樣一個格局中，中下游廠商大多只能在這二者之間選擇，但是ARM授權費用昂貴，傳統X86的授權又過於複雜，業界一直期待在CPU架構領域能有更多選擇。
隨著AIoT時代的到來，RISC-V架構開放、靈活、模塊化，特別適合滿足AIoT市場場景碎片化、差異化的市場需求，產業界普遍認為它有望成為下一代廣泛應用的處理器架構。Semico Research預測，到2025年，RISC-V市場規模將超10億美元。
近日，行業大牛Jim keller在一次公開演講中也直言，未來是屬於RISC-V的。
Jim keller認為，RISC-V的開放式生態讓其擁有廣闊的前景和巨大潛力，相比X86和ARM架構，RISC-V雖然在性能、生態等問題上存在不足，但憑藉開放式標準，RISC-V的發展速度遠超X86及ARM。
RISC-V採用的開放標準讓各個廠商可以在架構基礎上進行大幅度的修改和定製，不需要擔心後續會因為各種原因而失去授權或影響到產品的生產使用。同時，RISC-V存在架構優勢，使其可以同時適應極低功耗及高性能處理器的設計需求，這一點也是X86和ARM無法做到的。
當Jim keller看好RISC-V時，這無疑為其平添了幾分可能性。對Jim keller有了解的讀者應該知道，Jim keller過去創造過許多成功的處理器方案，幾乎每一次跳槽，Jim keller都能刷新對應處理器的行業上限。
「矽仙人」的傳奇履歷
在其20多年的工作經歷中，Jim keller先後在DEC、AMD、博通、蘋果、特斯拉、Intel等公司任職，一次又一次創造了被認為是晶片行業中，至關重要的領先部件。
上世紀九十年代，Jim Keller在DEC工作，涉足了Alpha處理器項目的設計，產品包括21164與22164。Jim Keller的本段經歷使其深入了解RISC的設計理念，並通過Alpha架構，奠定了架構設計能力。Alpha架構的設計理念深度影響了後續AMD、Intel等晶片廠商的架構設計路線。
1998年，Jim keller從DEC離職，加盟AMD，主導了K7/K8/K12處理器的研發，其中K8處理器讓AMD第一次擁有了對抗Intel的資本，X86架構不再是Intel一家獨大，同時推動AMD的64位X86架構處理器落地，使得AMD在技術路線上第一次超越Intel。
1999年，Jim Keller加入SiByte，研製MIPS的網絡處理器。SiByte後被博通收購，Jim Keller擔任首席架構師，直到2004年離職，加入PASemi任工程副總裁，轉型研究RISC產品，使MIPS的構建速度可與專用ASIC相媲美。
PASemi被蘋果收購後，Jim Keller開始主導蘋果的A系列處理器研發計劃，為蘋果A晶片領先全球，奠定了架構基礎。
完成A系列處理器的設計後，Jim keller再次跳槽，重返AMD。自從Jim keller離開AMD後，AMD後續的Bulldozer系列處理器一度被稱為最糟糕的X86處理器，AMD依靠K8處理器搶到的市場份額幾乎完全丟失，甚至一度瀕臨破產。
Jim keller回歸之後，將Bulldozer系列的後續研發計劃全部推倒，重新設計了一個全新的處理器架構，這就是大家都不陌生的Zen架構。Zen架構讓AMD一舉翻身，在性能排行榜上壓制Intel數年，甚至一度在處理器出貨量上超越Intel，基於Zen系列，AMD後續還拓展了EYPC等系列處理器，開始全方位與Intel競爭。
第二次拯救AMD於水火之中後，Jim Keller於2016年加入特斯拉擔任Autopilot部門的負責人，為其打造自動駕駛AI晶片，並在正式落地量產前的2018年離職。
2018年，Jim Keller來到Intel，擔任高級副總裁、系統架構師，受限於保密協議，Jim keller負責的項目沒有曝光。但從Intel進展來看，2019年5月，Intel發布全新的ice lake架構。據悉，Intel 12代酷睿所使用的大小核設計就由Jim Keller主導開發，而12代酷睿的誕生被譽為Intel的翻身一戰，再次壓制了AMD成為x86架構的新王者。
回顧Jim keller的經歷，幾乎每一款經典處理器都改寫了行業上限，從x86到ARM，似乎就沒有他不了解的處理器架構。
然而，同樣是兩年後，Jim keller從Intel離職，這次他選擇了創業，擔任Tenstorrent的聯合創始人及CTO，主攻RISC-V。
也正因如此，當這位曾在 x86 和 ARM 架構晶片領域取得過較高成就的矽谷傳奇工程師，選擇調轉航向，親自下場押注RISC-V架構，不免讓業界對RISC-V多了幾分信心和慎重。
卡位RISC-V賽道
中國科學院軟體研究所總工程師武延軍表示，從2010年發布到現在，RISC-V指令集只走過12年的時間，但它在這期間取得的成就，遠遠超過同時期的X86和ARM。
RISC-V開源ISA於2016年首次推出，但最初的內核僅適用於微控制器和一些基本的片上系統設計。然而，經過幾年的發展，眾多晶片開發商已經針對雲數據中心、AI 工作負載和高級存儲應用等多領域創建了設計，其生態獲得了較大的豐富，這足以證明RISC-V的實力。
前不久，RISC-V基金會CEO Calista Redmond表示，RISC-V基金會已經在全球70多個國家吸引了超過3100個會員加入，會員數量在2021年暴增了134%。RISC-V產業在過去幾年裡取得的初步成果，搭載RISC-V內核的晶片出貨量已經突破了100億。
ARM用了17年才完成這個目標，而RISC-V基金會成立至今僅7年。由此可見，RISC-V這個新興架構正在吸引著全球眾多參與者躬身其中，紛紛卡位RISC-V賽道。
從國外廠商動態來看，蘋果積極轉向RISC-V陣營，Intel業務也延伸至此，包括Jim Keller坐鎮Tenstorrent、Microchip、瑞薩電子、Nordic、ST等國際廠商都在積極布局，開發基於RISC-V指令集的處理器。
同時，還有一眾RISC-V IP公司深耕於此，包括SiFive、Codasip、imagination、MIPS等，其中值得注意的是，SiFive IP晶片累計出貨量超10億；搭載Codasip的IP晶片出貨量已達20億顆；作為業內成熟的IP供應商，Imagination進入RISC-V市場再次突顯了RISC-V架構的擴展特性，為RISC-V提供了更大的發展動力。
除了歐美國家之外，RISC-V在印度、巴基斯坦等國家也在被廣泛採用，行業廠商積極布局。
能夠看到，國外廠商在RISC-V上的布局在逐漸呈現，除了晶片設計、IP廠商之外，包括IAR、verify、Imperas、Embecosm等工具鏈、安全軟體算法、模擬器和編譯器等產業鏈企業的支持，都在加速RISC-V架構的發展和成熟。
RISC-V，在國內市場掀起風暴
中國RISC-V市場發展迅猛，憑藉國內龐大的半導體市場，中國企業可以迅速對RISC-V晶片進行疊代更新，並且依據用戶使用反饋進行優化，這些都是國外初創企業難以做到的。全球100億顆RISC-V核心出貨量中，預計中國占比超過1/3。
中國社區作為工作小組和研發夥伴，一直是RISC-V最強有力的貢獻者之一。在RISC-V基金會初期的19家高級會員企業中，有整整12家來自中國，華為、阿里巴巴、紫光展銳、中興等企業都是早期高級會員，對RISC-V的發展有著舉足輕重的作用。
RISC-V對於中國的半導體企業來說是一個難得的機會，因為RISC-V起步晚所以大家都還處在一個起跑線上，而且開放式標準也讓國內企業可以更安心的發展RISC-V，不用擔心未來某一天突然失去授權。
在日前舉辦的RISC-V峰會上，倪光南院士在致辭中表示：「目前，主流CPU市場仍被X86、ARM架構壟斷，但新興的開源指令集RISC-V將為我國晶片產業發展提供新機遇，如果抓住機會，就有可能在CPU核心技術上掌握主動權。」
在此機遇和趨勢下，國內湧現出一批RISC-V玩家，包括華為海思、全志科技、兆易創新、樂鑫科技、北京君正、中微半導體、匯頂科技、凌思微電子、先楫半導體、華米科技、沁恆微電子、芯晟科技、愛普特微電子、晶視智能、啟英泰倫、方寸微電子、中科藍汛、航順晶片、飛思靈微電子、博流智能以及中科院計算所等在內的晶片廠商和科研機構都相繼推出了基於RISC-V架構的SoC、MCU、DSP晶片等產品。
此外，阿里平頭哥、芯來科技、賽昉科技、睿思芯科等可以提供基於RISC-V架構的處理器IP、編譯器、工具鏈等產品。據悉，阿里平頭哥玄鐵系列的RISC-V晶片已經供應一百五十多個企業和客戶，超過500個授權使用，出貨量已經達到25億顆；芯來科技RISC-V CPU IP產品線覆蓋從低功耗到高性能的各種應用需求，正式授權客戶已超過100家...
一些列動態和成果，呈現出國內RISC-V晶片行業上下游產業鏈的發展速度和全面布局態勢。能夠看到，在這些中國技術人和企業的努力下，RISC-V處理器的可用性及覆蓋面大大提升，使其從一個象牙塔的基礎架構，真正走向市場化發展。
國產RISC-V的優勢和挑戰
隨著半導體市場進入一個新的階段，中國半導體行業需要抓住一切機遇，尋找突破科技封鎖的方法，RISC-V或許將成為一個突破口。
武延軍對此也表示認同。他指出，對於中國發展RISC-V來說，很明顯的優勢首先是一個巨量的市場；然後有大規模的計算機工程師團隊和專業人才；同時有足夠豐富的應用場景能夠充分發揮RISC-V的多樣性。
「還有一個獨特的優勢，那就是我們可能沒有國外一些老牌廠商和機構的歷史包袱，沒有它們已經存在的商業利益或者技能上的慣性，使我們有機會從一個全新的視角、一個全新的架構下面去做一些開創性工作。」 武延軍補充道。
不過，相應的劣勢就是中國在很多技術領域沒有國外巨頭在歷史上積累的豐富經驗。同時，在高端核心人才儲備上也沒有像國外處理器、基礎軟體巨頭那麼多。此外，可能在專利等智慧財產權方面也存在一定差距。
因此，對於RISC-V在中國的發展，除了需要面對製造的挑戰以外，還需要克服處理器IP核和核心基礎軟體兩方面的困難。其中，後者的編譯工具鏈和作業系統是RISC-V生態裡面最難突破的兩個技術點，跟國際水平存在差距。
平頭哥半導體副總裁孟建熠對此指出，RISC-V還需要大家把整個架構不斷的做得穩定、可靠；有了「穩定、可靠」之後整個上層的軟體適配就會變得更加容易，軟體越來越豐富之後要做的事情就是往各個縱深的方向去發展。目前來看，整個發展勢頭還是非常好的。
生態，RISC-V勝負關鍵手
RISC-V的潛力，正讓很多晶片公司感到興奮，國內外新興RISC-V企業和原有科技巨頭紛紛布局卡位。
據華泰證券研報，開源指令集架構RISC-V在AIoT時代應用場景及市場空間將快速增長，預計2025年全球RISC-V出貨量將超過600億顆。RISC-V似乎爆發在即，生態建設成為勝負手關鍵。
從市場現狀來看，RISC-V目前只是在MCU領域稍有建樹，局限於一些對算力和對軟體生態豐富程度要求不那麼高的領域。在往更高性能的處理器方面，RISC-V目前似乎與Arm和X86相比，差距甚大。
針對其應用領域，RISC-V基金會CTO Mark Himelstein透露，RISC-V在未來幾年將會發力汽車、數據中心和安全等多個應用領域，包括最近備受關注的加速器和智能網卡也是RISC-V未來幾年的關注重點。
孟建熠強調，RISC-V現在應該在一個初步證明它商業化可用的這條路上，其發展速度非常快。和Arm一樣，RISC-V在早期的時候首先在嵌入式領域先打開一個環節，基本證明可用。接下來，可能就是它要往更加高性能、更加縱深的方向去發展。
比如數據中心，就是RISC-V正在努力的方向。
然而，近日Arm高管在接受採訪時試圖淡化RISC-V對ARM業務的威脅。Arm基礎設施業務高級副總裁兼總經理Chris Bergey表示：「雖然RISC-V可能在某些市場上獲得牽引力，但Arm並不擔心新貴ISA會侵蝕其在數據中心的新立足點。」
RISC-V要進入數據中心，確實還有很大的距離。孟建熠表示，要往高性能發展，處理器首先本身要在性能上有突破。「性能突破」就需要投入大量的研發精力和資金投入；其次，往高性能走，處理器的「穩定性」也是非常重要的。上層軟體棧越厚，軟體與硬體的協同優化就越困難，必須要求足夠的硬體穩定性，來適配更複雜的應用場景。
武延軍也認為，RISC-V往高性能走，對處理器的設計和軟體生態都是一個非常大的挑戰。
他舉例表示，中科院軟體所在國際上游開源社區，國內開源歐拉社區、平頭哥等都做了大量的RISC-V基礎軟體適配工作。「但我們可以看到，目前還是有很多核心的基礎軟體不能很好地跑在RISC-V平台上。」據了解，這可能會與指令集規範還不成熟有關，但更多的是因為這些基礎軟體包之前都是在X86和ARM上面去跑，從維護者、社區的角度，還沒有把RISC-V當成Tier1或者First-Class-Citizen度去對待。這有理念問題，有投入問題，也有商業利益回報的問題。
因此，基礎軟體的意義是避免生態碎片化，避免大家在同樣的指令集架構下還去「造輪子」。因此在一些基礎的編譯工具鏈、作業系統，比如GCC/LLVM，Linux等，希望整個行業能夠合力去共同打造，而不是說每個RISC-V處理器廠家都要自己做一套，這其實是一個很大的浪費。
目前，國外已經有好多公司在往數據中心的方向發展了，它們也是整個賽道裡面非常熱門的公司，在大家努力下，整個RISC-V在數據中心的生態正在逐步建設當中。
寫在最後
從生態繁榮程度來看，RISC-V目前可能處在ARM大概在2000-2005年的階段。彼時，有關ARM的各種培訓資料、書籍、培訓班在大量的出現，市場上對ARM開發者的人才需求也是突然爆增，在嵌入式領域已經跟X86、MIPS已經展開了非常激烈的競爭。
武延軍指出，現在RISC-V也差不多到了這個階段，而且以一個更高的加速度在增長。我們看到不光是教育科研、各種文檔材料、人才培訓，而且已經有非常好的商用場景、非常高的出貨量。當前階段，可能也是整個生態上下游都可以開始發力的階段了，如果說之前還在觀望的話，我覺得從這個階段開始大家已經可以不用去觀望了，不管是從個人學習能力提升角度，亦或是從公司業務發展的角度，都可以放心地去投入RISC-V領域了。
雖然Arm今天可能不將RISC-V視為威脅，但也正如我們觀察到的，隨著RISC-V的發展，Arm已經改變了其內核許可的方式。例如，面對免版稅、開放和模塊化的競爭對手，Arm已採取措施，在某些情況下降低其IP許可的前期成本，並允許被許可人添加自定義指令。
回過頭看，無論是Wintel（Windows+Intel），還是AA聯盟（Android +Arm），以及那些早已凋零的MIPS、PowerPC等晶片架構，決定競爭終局的或許從來不是技術本身，而是豐富的上層應用、高效的軟硬協同以及爆發的市場需求。
總結起來就是兩個字：生態。
生態的培育，是一個漫長的過程。對於RISC-V未來的生態發展趨勢，孟建熠強調：「從競爭性角度看，Arm架構和x86架構分別在移動終端、PC和伺服器市場壟斷多年，在這些領域RISC-V新玩家滲透進去還非常需要時日。但是在AIoT、新能源汽車電子、異構計算等新興領域，RISC-V和其他架構站在同一起跑線，反而具備一些巨頭們不具備的新起跑優勢。」
展望未來，RISC-V與Arm和X86將會在競爭過程中逐漸找到自己的定位，不斷融合、互相借鑑、長期共存，形成「三分天下」的局面，在各自擅長的領域發揮優勢。