指令集架構(Instruction Set Architecture, ISA)是一種計算機硬件的標準，它定義了計算機的指令集，即計算機能夠執行的指令的集合，起到連接計算機硬件和軟件的橋梁作用。在過去很長時間里，X86和ARM架構分別在PC服務器和移動端市場獨領風騷，呈現雙寡頭格局。而面臨X86和ARM架構或不對外授權，或授權費用昂貴甚至有斷供風險，具備開源開放特殊屬性的RISC-V架構被寄予厚望。
經過十幾年的發展，RISC-V的商業化價值已經凸顯。根據RISC-V基金會的數據，2022年采用RISC-V芯片架構的處理器核已出貨100億顆，其中一半來自中國。另外，據其預測，到2025年RISC-V架構的處理器核的出貨量將突破800億顆。
為什么是RISC-V？
RISC-V是在2010年由加州大學伯克利分校的David Patterson教授團隊領導研發而來，由于開放源代碼，使得任何人都可以根據自己的需求進行個性化的開發和創新。加之簡化指令集、模塊化設計、可擴展等特性，使得RISC-V成為了一個具有潛力的指令集架構，在物聯網、智能穿戴等領域得到了廣泛應用。
隨著RISC-V生態的不斷加速發展以及市場需求的進一步增長，RISC-V也開始逐漸從物聯市場走向高性能領域，PC、汽車、數據中心、AI等高性能領域成為RISC-V的重要機會市場。
在促進RISC-V持續蓬勃發展的過程中，中國各界也在不遺余力地給予積極支持。在近期的2023 RISC-V中國峰會上，倪光南院士表示：“我們將積極協同RVI在社區建設、標準制訂、學術交流、應用推廣、人才培養等等方面，促進RISC-V持續蓬勃發展。今天，開源軟件已經成為軟件發展的主流，我們相信，開源RISC-V也將在硬件領域創造輝煌。中國愿擁抱開源與世界協同創新，鼎力打造強大繁榮的RISC-V生態，有力地支撐RISC-V躋身于世界主流CPU架構之列。從而在CPU領域形成x86、ARM、RISC-V三分天下有其一。”
本次峰會主席、中國科學院軟件研究所副所長武延軍表示：“近年來，RISC-V生態得到快速發展，吸引了全世界大量系統級開發人員，未來最有希望成為指令集領域國際開放標準，中國深度參與其中是重要推動者和貢獻者。
北京開源芯片研究院首席科學家包云崗表示：“RISC-V作為一種開放指令集架構在全球范圍內的影響力和吸引力日益凸顯，得到了全球學術界、產業界的積極參與，中國在的全球RISC-V生態中發揮著重要作用。”
RISC-V國際基金會CEO Calista Redmond表示：“從中國的學術界和企業中都能看到，中國在積極參與、積極合作、積極貢獻開源標準的道路上已經走了很長時間，正在為RISC-V繼續做著貢獻。我們為中國在開源方面所做的貢獻感到自豪。”
左起依次為：RISC-V國際基金會CEO Calista Redmond、大會主席/中國科學院軟件研究所副所長武延軍、北京開源芯片研究院首席科學家包云崗（電子技術應用 現場拍攝）
回顧歷史，也曾存在其他指令集架構有過短暫輝煌之后便沒了水花的案例，為什么RISC-V在短短幾年之內能得到迅猛的發展？
Calista Redmond表示，在過去的50多年，有不同的指令集架構曾經出現過，其中Arm和X86兩個指令集架構能鶴立雞群，主要是由于它們在工作負載、規模以及縱向的整合能力上有相對突出的表現。
如今移動終端的計算和以前的工作負載有所不同，在新的時代，一個指令集架構是否能夠變得成熟豐富，一是取決于生態的建立，二是商業模式的的成熟度，三是架構本身的問題，這些都屬于成功變量。特別是開放性和合作，在新的指令集架構里非常重要。在這個時代，指令集架構能夠給予設計者以及設計過程更大的自由度，避免和一個公司深度捆綁帶來的一種局限。
顯然，逐漸完善的生態建設與商業模式，以及架構自身的特性，使得RISC-V能破局CPU架構雙寡頭格局，在新興市場領域中站穩腳跟。
生態共建，尋找增量生態
今年的2023 RISC-V中國峰會是成功舉辦的第三屆，本屆峰會的主題是“RISC-V生態共建”。Calista Redmond表示：“RISC-V非常看重生態的建設，硬件沒有軟件、軟件沒有硬件都是不可以的，它們的相互匹配非常重要。RISC-V生態系統中最重要的是利益相關方，包括工程師、學生、中小企業、跨國企業、硬件生產廠商、軟件生產廠商，以及各種工具和資源。”
武延軍進一步表示，早期的RISC-V處理器主要集中在微控制器、微控制單元（MCU）的層次。對于MCU以及嵌入式領域的一些應用，它的生態非常小。隨著處理器能力不斷地升級，如今也有了面向服務器的處理器，越來越多的應用可以跑在RISC-V上，這時候的生態才會真正顯現出來。
芯片必須要有編譯工具鏈才能將其指令集特性發揮出來，傳統上一般有兩種方式，一種是廠家自己開發，提供是私有的工具鏈，推出一款開發平臺與工具鏈相匹配；另一種是大家共同打造一個公共的工具鏈，私有的部分以二進制的方式提供，這對RISC-V來說是更為合適的一種方式。
過去一年的時間批準了一些新的標準擴展指令集，更多的指令集標準規范陸續推出，工具鏈也在不斷地往前發展。總的來說，在這個過程中變得逐漸成熟起來了。大家都意識到，對于工具鏈應該要共建，對于RISC-V軟件生態，也應該大家去共同建設。
目前國際上著名的開源社區Debian已首次把RISC-V作為官方支持的指令集架構，此外，openEuler社區、Google的Android開源版本AOSP也將陸續會把RISC-V當作官方支持的Tier-1指令集。
武延軍表示，今年9月，中國科學院軟件所會推出OpenEuler RISC-V版本，這將是OpenEuler第一次把在x86和Arm之外把RISC-V作為官方支持的指令集。在軟件生態建設的路上，以后會走得越來越快。
存量生態里應用的遷移是不小的挑戰，以應用層的軟件為例，在Android的軟件上加起來大概900萬個App，Windows的環境下應用也是在幾百萬的級別，改用RISC-V之后應用如何遷移是存量生態里需要解決的問題。
包云崗指出，最好的方式是找到增量的生態、增量的應用場景， X86和ARM現在也沒有形成主流，RISC-V和它們在同一個起跑線上。這樣的情況下，RISC-V的優勢就可以發揮出來了，可以通過開放開源方式聯合全世界更多的底梁在這個生態中快速地構建和發展。移動汽車是非常有前景的場景，將來可以先從自動駕駛領域里切入形成新生的生態，逐步影響到其他傳統生態。
RISC-V走向高端
今年能夠看到的RISC-V最大的變化，就是走向高端了。
武延軍指出，在MCU領域，RISC-V對于ARM平行的替代已經沒有任何問題了。它現在正在逐漸地往上走，現在已經有了RISC-V筆記本電腦、RISC-V服務器、RISC-V萬兆交換機。隨著生態的逐漸完善，處理器能力越來越強，軟件生態越來越豐富，RISC-V走向高端的趨勢會更加勢不可擋。
包云崗表示，當下對AI算力的需求在不斷增加，AI算力需求增加的過程中離不開通用計算的支持，高性能的RISC-V可以在更多的領域里創造一些新的架構，進而提供更高的計算效率。如自動駕駛、大模型運算場景，RISC-V都能夠在其中發揮很大的作用。
RISC-V結合AI加速器，集成到一顆芯片里，就不需要通過PCIe總線對數據做長距離的遷移，也不會影響到帶寬。因此，RISC-V的開放性能夠帶來更多的創新機會，尤其是面對一些未來的應用場景。
如今，“香山”的最新一代“昆明湖”已經可以達到兩三年前ARM高性能處理器核的水平，接下來還將會對面積、功耗進行優化和改進。由于采用開源的方式，這些性能在開源社區里，全世界的企業都可以在GitHub上下載得到。
RISC-V五種商業模式
RISC-V的商業化落地是業內非常關注的問題，事實上，在RISC-V不斷的發展過程中，也衍生出了不同的商業模式，包云崗總結為五種：
第一種，復制ARM模式，成立RISC-V IP公司，提供自研的IP核或Chiplet；
第二種，在高價值的高性能RISC-V領域，自研處理器核、Chiplet和SoC，可省去高昂授權費，并且自由定制和擴展；
第三種，針對某個特定量大的應用場景，自研或基于開源RISC-V處理器核，并開發專用芯片；
第四種，參考TI模式創建一個平臺型公司，為中小用戶提供“一站式芯片設計服務”，滿足面向千億量級IoT場景的成千上萬種定制芯片需求；
第五種，復制開源軟件領域的商業模式，基于開源的RISC-V實現（比如香山）來為下游SoC芯片設計企業提供IP產品和設計服務。
其中，前三種商業模式上比較清晰，而且可以復用現有的芯片開發工具，大多數創業公司也都集中于這三種模式。后面兩種模式會有更大的風險或更多的不確定性，但它相對競爭會少很多，因此將來會有更大的機會。
8月4日，博世、高通、英飛凌、Nordic以及恩智浦五家頭部汽車電子芯片公司共同宣布，將投資在德國成立一家基于開源RISC-V架構的合資公司。一方面反映出RISC-V的行業影響在不斷加大；另一方面，頭部企業的入局勢必也會進一步推動RISC-V架構應用加速發展。
對于那些還沒有支持到RISC-V的組織，Calista Redmond認為，一種架構被多方所擁抱、采納，歷來上是以波浪式的方式所進行的，最早采納新架構的公司稱為“追隨者”，有的公司愿意做“第一個吃螃蟹的人”，他們在別人起步之前已經走出很遠，成為遙遙領先的第一名；接著是“等待者”，他們要等待看有更多的同類型的公司擁抱/采納了一種架構，他們才會有這種意愿；還有“后到者”，要看整個行業都采用這樣的架構，整個生態系統也建立起來了，才會邁出步伐來。
對于多數公司來說，客戶永遠是最大的推動因素，市場的影響力是巨大的，比如授權證書方面的條款、兼容性方面客戶提出的要求，能夠帶來最大的影響力，未來公司的機會在什么地方也是他們選擇新的架構的驅動因素。
從歷史角度來講，擁抱或采納RISC-V，一開始是為了從降低能耗、減少尺寸的考慮出發，現在越來越公司是從增加性能的角度來開始采納RISC-V，如數據中心、無人駕駛。在這方面，一個生態系統的建立是非常重要的，Android之所以普及起來也是因為有了生態。RISC-V在不同行業，汽車、制造業方面也在發展生態建立的領域。這些將在一定程度上給“等待者”和“后到者”們提供擁抱RISC-V的動力和信心。
