作者 | 包永剛
編輯 | 王川
「選擇開源是不是意味著我們就放棄了完全自研？到底要不要選擇RISC-V的技術路線？」
2018年阿里平頭哥的一次內部議上，十多位負責人激烈討論，支持者和反對者各抒己見。
經過多次討論，十多位高層最終全部舉手同意平頭哥選擇RISC-V的技術路線。
這個決定下得並不容易。
在這一年，RISC-V在許多人眼中還只是極客敝帚自珍的「玩具」，大部分人還看不到RISC-V光明的前景。
親歷這場會議的平頭哥半導體副總裁孟建熠回憶到，當年舉手通過這場「冒險」的十幾位負責人在當時就已看清楚非常重要的一點：把RISC-V當作一個標準，依舊可以在其之上發展自己的技術。
可喜的是，這顆五年前的種子，終於在2023年春天首屆玄鐵RISC-V生態大會上的結出了象徵階段性勝利的果實。
這個階段性的勝利不只有技術和產品性能的提升，有同樣熱愛開源技術的人和公司同向而行，還有一批半導體同行從Arm陣營轉向RISC-V陣營。
平頭哥RISC-V狂飆5年，帶領中國RISC-V生態飛速發展，也推動著全球RISC-V的向前發展。
正如中國工程院院士倪光南在玄鐵RISC-V生態大會上所說，「今天RISC-V是中國CPU領域最受歡迎的架構，成為推動新一代信息技術發展的新引擎。」
但羅馬不是一日建成，如今中國RISC-V生態初具規模，以及平頭哥在RISC-V領域的成就，還要從2015年說起。
激烈爭辯選不選RISC-V
2015年，是網際網路公司造芯潮的肇始，這一年阿里開始與當時國內唯一擁有自主嵌入式CPU IP 核的中天微合作研發雲晶片架構。
2015年，也是中國開源愛好者發現RISC-V寶藏的時點。孟建熠此時對RISC-V已有所耳聞，一年後首次近距離接觸。
「2016年RISC-V在中國的第一次峰會，在上海舉辦，參會時我就覺得RISC-V有很強的生命力，因為一個新生的架構，就能吸引五六百人來參加，這對於一個晶片架構來說已經是非常多人了。」孟建熠說。
那時，孟建熠已經是有十多年CPU經驗的晶片老兵，RISC-V在中國的第一次峰會讓他印象深刻，但他為RISC-V貢獻力量，還是在2018年。
2018年，不斷深耕晶片領域的阿里全資收購了孟建熠所在的中天微。同年的9月，達摩院晶片研發團隊與中天微團隊合併成立平頭哥，新團隊延續了阿里巴巴的普惠使命。
平頭哥為阿里雲數據中心研發大晶片，比如含光800，倚天710，在雲端提供普惠算力，是很多人關注的焦點。但容易被人忽略的是平頭哥前瞻性布局RISC-V，對邊緣AIoT普惠算力所做的努力和取得的成果。
2018年時，RISC-V在中國才剛開始從技術愛好者群體進入大眾群體，大部份人看RISC-V就像霧裡看花。此時對於一家公司而言，要選擇一個新興的指令集，挑戰有多大機遇就有多大。
但對於平頭哥團隊來說，還有一個關鍵問題就是自我定位。中天微自研的C-Sky體系耕耘多年，已經獲得了客戶的認可，選擇RISC-V會不會讓這一形象褪色？多位高管一度投出反對票。
「我最初也很矛盾，沒有想明白到底應該以什麼樣的姿態去做新產品。」孟建熠說。
多番激烈討論後，大家在同一個基點上達成統一：RISC-V指令集是個標準，就像USB標準和5G標準一樣，不會因為標準的開放和統一，就讓自身喪失技術優勢。
孟建熠說，「我們也同時看到，越是底層的技術，越需要用開源的方式做。」
技術方向雖然定了，但RISC-V的能力到底如何平頭哥的團隊心裡依舊沒底，於是，他們想儘快驗證RISC-V的能力。
經歷觀望、試水、踩坑，RISC-V成了首選
得益於中天微在CPU領域的技術積累，平頭哥的團隊在2018年只花了三個月的時間就設計出一款基於RISC-V指令集的輕量級處理器玄鐵902，這款產品證明RISC-V可以做出滿足成本非常有限場景的產品，兼顧性能和極低功耗需求。
為了探索RISC-V的高性能邊界，1年後，平頭哥又研發了玄鐵910。這款產品打破RISC-V性能天花板，讓基於RISC-V架構的高性能晶片成為可能，但這還不夠。
孟建熠觀察到，市場是豐富的，單靠一款產品，難以滿足所有客戶的需求。此後的5年，平頭哥陸續推出玄鐵RISC-V系列處理器，已擁有從低功耗、低成本到高性能、高能效的C、E、R系列的8款RISC-V處理器產品家族，廣泛應用於邊緣計算、無線通訊、工業控制、通用MCU等30多個領域及應用場景。
在這個過程中，平頭哥吸引了眾多公司加入了RISC-V生態，有同樣使用RISC-V設計晶片的嘉楠科技，也有從Arm起步轉向RISC-V的雲知聲，還有用玄鐵910設計雲端CPU的算能，每一家公司與平頭哥合作的背後，都是RISC-V生態發展的縮影。
嘉楠科技用RISC-V設計AI晶片比平頭哥早兩年，「我們團隊極客比較多，覺得RISC-V比較有希望，就定下來了。」嘉楠科技創始人、董事長兼執行長張楠賡說他們選擇RISC-V沒有猶豫。
嘉楠科技看中RISC-V可定製，以及可以省不少RISC-V IP授權費的優勢，但他們很快就發現了率先使用RISC-V設計晶片的問題。
「剛開始使用RISC-V雖然省去不少IP授權費，但坑比較多，比較大的Bug還好，有時候遇到晶片已經流片回來，出現隨機錯誤就只能用編譯器解決，甚至要砍掉一些特性。當然，這對於任何一款複雜的晶片或系統都難以避免。」兩年多前張楠賡對雷峰網說。
嘉楠科技副總裁湯煒偉給團隊建議，「我們還是應該找一個產品和生態做的相對成熟的RISC-V產品。這樣能省去不少的團隊投入。」
於是，比平頭哥更早開始做RISC-V的嘉楠科技也選擇與平頭哥合作，採用玄鐵IP開發產品，在玄鐵RISC-V生態大會上，嘉楠科技推出全球首款支持RISC-V Vector1.0標準的商用量產晶片K230，平頭哥和嘉楠科技共同推動RISC-V擴展邊界。
「我們與平頭哥合作的過程中還是會遇到問題，但平頭哥的技術和支持都比較給力，遇到問題幾天就排查處理完了。」湯煒偉對平頭哥的產品和服務都滿意。
同樣最初就相信開源力量的算能，也在和平頭哥一起突破RISC-V產品和生態的邊界。
「我職業生涯的早期時做Linux，就有一個非常深刻的印象，當一個開放的、底層的技術架構取得了共識，它就會成為不可逆的趨勢。」算能高級副總裁王雷說，「我們選擇RISC-V的初衷是它有可定製和進一步優化的空間。有了選擇RISC-V的想法，我們也調研了當時市場上RISC-V IP的可選項，從產品成熟度、技術、競爭力多維度評估，最終選擇了平頭哥，到今天我依舊認為兩年前的選擇是我們的最佳選擇。」
即便平頭哥在各個維度都在業界領先，但也繞不開RISC-V整個生態依舊不夠成熟的事實，雙方採取了小步快走的探索策略。
「最初，我們只敢在在低端設備上使用RISC-V，擔心客戶對RISC-V的生態以及產品成熟度有擔憂。現在看來，RISC-V生態的發展遠超出了我的預期。」王雷說，「我們推出了64核RISC-V伺服器晶片，與平頭哥的合作從嵌入式晶片量產，走向雲端晶片的全面探索。」
和那些義無反顧的開源信徒不同，最初使用Arm架構的雲知聲，在擁抱RISC-V之前有過猶疑。
「2018年我們做了一款晶片是基於Arm架構，2019年下年半，用平頭哥RISC-V IP設計晶片最初的想法是省錢，這個嘗試讓我們發現RISC-V也不差。」雲知聲智能科技股份有限公司聯合創始人李霄寒說，「最初我們對RISC-V也是觀望的態度，不想在選擇晶片技術路線上為自己增加不確定性，但隨著RISC-V產品和生態的發展，我們最終還是選擇和平頭哥合作。」
回顧這個歷程，李蕭寒認為選擇RISC-V有兩個主要原因，一方面是發現越來越多的合作夥伴使用RISC-V和平頭哥的IP，另一方面是算法的適配和兼容，平頭哥的IP的兼容性和延續性都特別好，這樣我們在一款晶片上將算法優化到極致之後，到第二款晶片時工作量就會少很多。
雲知聲就是這樣被RISC-V的省錢吸引，最終發現RISC-V產品力和生態更大的吸引力。
正是這些一個個公司和開發者的支持，才有了過去5年間RISC-V的飛速發展。在這個過程中，平頭哥玄鐵處理器也已成為國內RISC-V領域影響力和市場占有率最大的處理器產品系列。
「很多時候晶片做出來，只是萬里長征的第一步。」這是孟建熠常說的一句話，這麼多年晶片行業的經驗，他深知生態建設的重要性。
從簡單的熱愛到商業化，從生態建設1.0到2.0
「生態建設1.0階段，是圍繞CPU、晶片、開發工具、基礎軟體、應用等單一軟硬體技術棧進行的技術創新，平頭哥通過5年時間不斷地拓展RISC-V技術、性能、應用的邊界，形成了以玄鐵RISC-V為核心的生態體系。」孟建熠進一步表示。
「現在，玄鐵RISC-V生態進入與各大生態體系深度交融的生態建設2.0階段，這主要體現在：一方面，RISC-V生態逐漸往標準化、規模化的方向大步前進；另一方面，處理器生態與作業系統生態之間的壁壘打破，合作更為緊密且深入。我們相信，這將大大激發RISC-V大生態的潛能。」
但打破處理器生態與作業系統之間壁壘的艱辛，只有親歷者才會銘記。
谷歌安卓項目工程總監Lars Bergstorm說，他見過的第一個讓安卓系統真正在RISC-V硬體上跑通的工作來自平頭哥，亞太地區的貢獻真正推動了開源項目的發展。
其實，平頭哥做RISC-V兼容安卓從零到一的突破，是因為在設計出玄鐵910之後，為了能夠將玄鐵910用起來提出的一個想法。
平頭哥資深技術專家李春強2020年提出想做RISC-V兼容安卓的時候，最初團隊內也有反對的聲音，畢竟平頭哥是一家商業化的公司，要兼容龐大的安卓系統，首先面臨工作量的挑戰，其次短期內也很難看到資源投入後的效果。
經過內部的多番討論之後，從RISC-V整個生態發展的視角，平頭哥最終還是決定投入一些資源率先在業界做兼容安卓的工作。
這才有了2021年初安卓系統首次在玄鐵910處理器上流暢運行，2022年穀歌官方首次對RISC-V架構的原生支持。
在適配安卓過程中，平頭哥累計進行了12萬餘行代碼的修改。如此龐大代碼修改背後是工程師的付出。
讓李春強記憶猶新的是，平頭哥團隊做安卓適配的一位年輕帥氣的工程師，為了儘快完成安卓的適配工作，人消瘦了不少。但當安卓系統成功在玄鐵910上運行起來的瞬間，略顯憔悴的這位工程師眼裡有光，還發出了爽朗的笑聲。
正是有平頭哥的堅持，和一次次在RISC-V領域從零到一的突破，才能在玄鐵RISC-V生態大會上看到，平頭哥已基本完成國際及國內主流作業系統與RISC-V的全適配，包括安卓、Debian、Fedora、Gentoo、Ubuntu、龍蜥、openKylin、統信、創維酷開系統、RTT等作業系統。
這意味著RISC-V已經完全有能力通過雲、桌面、終端等不同作業系統承接軟體應用，上層應用開發者0代碼即可順滑實現架構兼容。
平頭哥還在玄鐵RISC-V生態峰會公布了生態計劃。面向晶片開放社區的15萬開發者，平頭哥首度推出在線學習平台「RISC-V學院計劃」，鼓勵參與全球RVFA認證。針對行業夥伴，平頭哥推出「玄鐵優選晶片」計劃，推動生態晶片落地；同時設置「玄鐵優選夥伴」，首批授予給全志科技、愛普特、算能、博流智能、清微智能、雲知聲、匠芯創、AFP物聯等8家公司，肯定他們對RISC-V生態作出的突出貢獻。
孟建熠始終認為，中國公司應該在RISC-V國際基金會做更多工作，在推動RISC-V國際標準建設中發揮關鍵作用。
RISC-V國際基金會CEO Calista Redmond會上介紹，基金會22位高級會員中有12名來自中國。在國際標準建設中，平頭哥領導了其中的11個主要技術小組，推動了29個技術方向的標準制定，是公認的投入力量最大的中國機構。
身處國內最大的RISC-V會議，孟建熠回想起2016年第一次在上海參加RISC-V峰會。「那個更多是學術會議，參與者學生和學者比較多，大家覺得它可能是一個『時髦』的技術。」
「7年快過去了，參加我們玄鐵RISC-V生態峰會的人員發生了變化，今天很多參會者都是來自企業的人，RISC-V已經從簡單的熱愛變成了可商業化的技術和產品。」這是孟建熠最大的感觸。
從提出到100億顆處理器，英特爾x86架構花了幾十年，Arm花了17年，而RISC-V只用了約10年的時間，這在晶片架構發展史上前所未有。2022年，採用RISC-V架構的處理器已出貨100億顆，有數據預測，到2025年將突破800億顆。
可以看到，RISC-V已經站上了黃金時代的跳板。雷峰網