RISC-V中國創(chuàng)世記

本文作者：吳優(yōu)

2022-05-31 10:13

專題：2022年人物群像作品

導(dǎo)語：?RISC-V進(jìn)入青銅時(shí)代，此前的各種矛盾和爭議，也將在這一時(shí)期被放大和激化。

一、如獲至寶的技術(shù)愛好者與未雨綢繆的學(xué)院正規(guī)軍

2015年秋天，對開源芯片設(shè)計(jì)有極大興趣的郭雄飛利用歐洲旅游的間隙參加了在瑞士舉辦的Open RISC開發(fā)者和用戶大會(huì)（ORConf 2015）并做了一個(gè)簡單的演講。

參會(huì)的原本目的是打算和歐亞大陸另一端的開發(fā)者討論和交流OpenRISC相關(guān)的技術(shù)，但沒想到在這次會(huì)議上接觸到了從加州伯克利來介紹RISC-V的團(tuán)隊(duì)。會(huì)后他才突然意識到，RISC-V或許是他正在尋找的比OpenRISC更好的開源指令集，RISC-V似乎只用短短4年就已經(jīng)做到OpenRISC十幾年沒做到的成績。

歐洲之旅結(jié)束之后，他經(jīng)常利用自己的業(yè)余時(shí)間了解相關(guān)的信息并且做了一些實(shí)踐和嘗試。從此，RISC-V這顆種子就在他心里埋下了。

郭雄飛的知乎賬號介紹自稱為“開源非狂熱愛好者”，對開源CPU的興趣由來已久。在他大三曾寫過一個(gè)8-bit RISC CPU，項(xiàng)目的名字叫“MTM多線程處理器”，為此他還設(shè)計(jì)了專門的LOGO和完整的ISA手冊，將其開源到網(wǎng)上，還參加了OpenHW開源硬件大賽。憑著做這個(gè)項(xiàng)目的積累，本科學(xué)的是計(jì)算機(jī)專業(yè)的郭雄飛畢業(yè)后找到了Digital IC工程師的工作，圓了他去做芯片的夢想。

1980年代初，加州大學(xué)伯克利分校的David Patterson、斯坦福大學(xué)的John L. Hennessy等學(xué)者開始嘗試對傳統(tǒng)的CISC（Cpmplex Instruction Set computing，復(fù)雜指令集）進(jìn)行精簡，這也導(dǎo)致了RISC（Reduced Instruction Set computing，精簡指令集）的誕生，而信息技術(shù)史上影響深遠(yuǎn)的CISC與RISC之爭也由此掀開序幕。

RISC-V中國創(chuàng)世記

（David Patterson與John Hennessy與他們合著的《計(jì)算機(jī)體系架構(gòu)：量化研究方法》，約拍攝于1991年，照片來源：ACM）

而RISC精簡指令的設(shè)計(jì)方法也得到了廣泛認(rèn)可，學(xué)術(shù)界已經(jīng)普遍認(rèn)為RISC代替CISC成為主流，產(chǎn)業(yè)界也有Intel采用RISC架構(gòu)的Pentium處理器。與x86和MIPS并稱“三大芯片架構(gòu)”的 ARM，也是由RISC衍生而來。

更為靈活簡便的RISC也與后來的芯片開源浪潮有著千絲萬縷的關(guān)系。2000年前后，繼開源運(yùn)動(dòng)在操作系統(tǒng)（Linux）和應(yīng)用軟件（Mozilla）兩個(gè)領(lǐng)域大獲好評后，開源的春風(fēng)也吹到了芯片領(lǐng)域。這一波芯片開源浪潮擁有著廣泛的用戶基礎(chǔ)，既有出生草根、由開源組織OpenCores提供的OpenRISC，也有出生豪門、基于Sun提出的SPARC架構(gòu)衍生的LEON和OpenSPARC，開源芯片前途似乎一片光明。

2010年誕生的RISC-V則是芯片開源第二浪的代表。彼時(shí)，加州大學(xué)伯克利分校的研究團(tuán)隊(duì)正在準(zhǔn)備啟動(dòng)一個(gè)新項(xiàng)目，需要選擇合適的處理器指令集，在對Arm、MIPS、SPARC、x86等多個(gè)指令集進(jìn)行一番仔細(xì)分析之后，發(fā)現(xiàn)這幾款較為主流的指令集不僅存在知識產(chǎn)權(quán)問題，設(shè)計(jì)還越來越復(fù)雜，于是該研究團(tuán)隊(duì)索性組建了一個(gè)臨時(shí)小組，從零開始設(shè)計(jì)了一套全新的指令集。

幾個(gè)月后，一套全新的指令集架構(gòu)雛形誕生了，命名為RISC-V，即第五代精簡指令集計(jì)算機(jī)。

RISC-V很早就確定了開源的路子，這多少也與伯克利是激進(jìn)主義與自由運(yùn)動(dòng)的根據(jù)地有關(guān)。不過，當(dāng)時(shí)不少學(xué)術(shù)界認(rèn)為RISC-V毫無技術(shù)創(chuàng)新，這不應(yīng)該是伯克利教授們做的事情，因此很難在一級學(xué)術(shù)會(huì)議上露面，直到伯克利研究團(tuán)隊(duì)將RISC-V從概念推進(jìn)到原型芯片，以及在2015年成立非盈利組織RISC-V基金會(huì)，舉辦一場又一場RISC-V相關(guān)的技術(shù)研討會(huì)，RISC-V才逐漸走進(jìn)大家的視野。

正因如此，日后與RISC-V結(jié)緣的CPU技術(shù)愛好者們，或多或少都是在相關(guān)會(huì)議上初識RISC-V。

在這一時(shí)期與RISC-V結(jié)緣的技術(shù)愛好者還包括郭雄飛的同城伙伴、自稱“亞歷山大硅農(nóng)”的上海交大畢業(yè)生胡振波。胡振波畢業(yè)之后進(jìn)入美滿電子，負(fù)責(zé)ARM處理器的開發(fā)，之后進(jìn)入新思科技擔(dān)任ARC CPU研發(fā)經(jīng)理，在同CPU打交道的過程中胡振波愈發(fā)覺得CPU主要靠生態(tài)存活，其他架構(gòu)都比拼不過ARM的強(qiáng)大生態(tài)。如果繼續(xù)在CPU這行干下去，很難取得新突破。

于是在2016年，胡振波黯然離開CPU行業(yè)，轉(zhuǎn)身進(jìn)入AI行業(yè)。

入行AI的第三個(gè)月，胡振波尚未完成從CPU到AI的轉(zhuǎn)型，一次偶然與RISC-V的親密接觸，又勾起了胡振波內(nèi)心對CPU的向往。

“沒想到世界上已經(jīng)有開放的CPU架構(gòu)了。這個(gè)生態(tài)不屬于一家公司，而是屬于全人類，那么生態(tài)壟斷不就打破了嗎？既實(shí)現(xiàn)了通用生態(tài)，又實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)自主可控?！焙癫@嘆，為這一開源開放的指令集拍手叫好。

正如胡振波所言，RISC-V與之前其他開源CPU架構(gòu)最大的區(qū)別之處在于“不屬于一家公司”的獨(dú)特生態(tài)，從而擺脫了架構(gòu)背后的公司興衰或短期經(jīng)營目標(biāo)的影響。以O(shè)penRISC為例，其式微的原因就是OpenCores社區(qū)的母公司ORSoC AB在2015年出于盈利考慮將業(yè)務(wù)重心轉(zhuǎn)移至礦機(jī)，雖然后來離開OpenCores的OpenRISC團(tuán)隊(duì)也效仿RISC-V組建了基金會(huì)，但已無力與已經(jīng)成長起來的RISC-V抗衡。

這一時(shí)期拋棄OpenRISC、轉(zhuǎn)向RISC-V的還有中科院計(jì)算所研究員張磊。2015年之前，張磊等人就已經(jīng)開始接觸OpenRISC，與歐洲的朋友們一起共建OpenRISC的生態(tài)。當(dāng)時(shí)RISC-V技術(shù)研討會(huì)尚未開到中國，但張磊就已經(jīng)對RISC-V略知一二。

計(jì)算所是國內(nèi)最早接觸RISC-V的科研單位。2014年的時(shí)候，計(jì)算所團(tuán)隊(duì)正在緊張從事中科院未來信息技術(shù)先導(dǎo)項(xiàng)目研究，其中處理器創(chuàng)新是重要方向。此時(shí)伯克利RISC-V團(tuán)隊(duì)發(fā)布了一篇技術(shù)報(bào)告“Instruction Sets Should Be Free: The Case For RISC-V”，這篇報(bào)告的理念與計(jì)算所很一致，在徐志偉研究員的建議下，張磊、包云崗等做體系結(jié)構(gòu)研究的年輕研究員開始重點(diǎn)關(guān)注RISC-V。

此時(shí)在加州大學(xué)伯克利分校做博士后研究的錢學(xué)海也希望將這篇報(bào)告翻譯成中文。伯克利RISC-V團(tuán)隊(duì)為了保證翻譯質(zhì)量，特地讓David Patterson之前的博士生譚章熹來幫把關(guān)。譚章熹在錢學(xué)海翻譯稿的基礎(chǔ)上重新改了一遍后，錢學(xué)海便將這份報(bào)告推薦給了在計(jì)算所讀研究生時(shí)的學(xué)長包云崗，希望包云崗能幫安排在國內(nèi)學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表。

2014年下半年，包云崗收到了錢學(xué)海發(fā)來的《指令系統(tǒng)應(yīng)該免費(fèi)：RISC-V的案例》的中文翻譯稿，并推薦給了自己擔(dān)任專欄編委的《中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)通訊》。文章很快于2015年2月發(fā)表。雖然這篇文章沒有得到廣泛關(guān)注，但卻使得包云崗團(tuán)隊(duì)“近水樓臺先得月”，轉(zhuǎn)向用RISC-V實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽化體系結(jié)構(gòu)，成為國內(nèi)最早將體系結(jié)構(gòu)前沿研究全面轉(zhuǎn)到了RISC-V平臺的團(tuán)隊(duì)之一。

中科院計(jì)算所是國產(chǎn)芯片自主研發(fā)的排頭兵，但無論是OpenRISC、SPARC還是RISC-V，在當(dāng)時(shí)的計(jì)算所大概只能算是“非主流”，國產(chǎn)芯片項(xiàng)目“龍芯”所采用的是MIPS架構(gòu)。

MIPS的最大競爭對手是同屬RISC家族的ARM。被學(xué)術(shù)界認(rèn)為“更優(yōu)雅”的MIPS在移動(dòng)時(shí)代輸給ARM，除了反應(yīng)遲緩?fù)?、其“核（IP）授權(quán)高于架構(gòu)授權(quán)”的定價(jià)策略也是重要原因之一。這一模式允許有能力的公司使用MIPS指令集開發(fā)自己的CPU，也可以根據(jù)需求生成所需要的微架構(gòu)和指令集，這正是中科院計(jì)算所所需要的。

計(jì)算所選擇MIPS的另一個(gè)原因是啟動(dòng)“龍芯”項(xiàng)目的2001年，ARM比MIPS更加弱小但架構(gòu)授權(quán)昂貴，MIPS架構(gòu)授權(quán)容易獲得且當(dāng)時(shí)軟硬件生態(tài)比ARM豐富，因此MIPS架構(gòu)成為了計(jì)算所的最佳選擇。2009年，計(jì)算所正式購買了MIPS的永久性結(jié)構(gòu)授權(quán)，在MIPS衰落后， MIPS公司卻在2021年宣布放棄原有架構(gòu)加入RISC-V。

在使用MIPS架構(gòu)開發(fā)“龍芯”的同時(shí)，計(jì)算所還對其他CPU架構(gòu)保持關(guān)注。計(jì)算所經(jīng)常邀請專家來所內(nèi)做學(xué)術(shù)報(bào)告，第一場關(guān)于RISC-V的報(bào)告演講人是得克薩斯大學(xué)的John Leidel教授，時(shí)間在2015年9月2日，基本與RISC-V基金會(huì)成立同步。

RISC-V中國創(chuàng)世記

（張磊在第四屆RISC-V國際研討會(huì)上作報(bào)告。照片來源：中科院計(jì)算所）

這場報(bào)告加速了計(jì)算所向RISC-V的靠攏。2016年7月，第四屆RISC-V國際研討會(huì)在MIT召開，張磊在大會(huì)上做了相關(guān)報(bào)告。他也積極推動(dòng)中科院計(jì)算所成為RISC-V國際基金會(huì)的創(chuàng)始成員，成為國內(nèi)最早加入基金會(huì)的組織。

“2016年，業(yè)界普遍還不是很了解RISC-V到底是什么?！睆埨诟嬖V雷峰網(wǎng)。

這里的普遍，當(dāng)然不包括譚章熹。為增加對RISC-V的了解，2016年底，計(jì)算所又安排了第二個(gè)RISC-V的學(xué)術(shù)報(bào)告，報(bào)告人正是當(dāng)時(shí)已經(jīng)擔(dān)任RISC-V基金會(huì)董事的譚章熹。

無論是加入RISC-V基金會(huì)還是請來譚章熹做報(bào)告，都表明了計(jì)算所對RISC-V在戰(zhàn)略上的重視。而從學(xué)術(shù)研究的角度，往往是新的領(lǐng)域才更好發(fā)有影響力的論文或者出成果，這也是張磊和包云崗等“學(xué)術(shù)派”早早介入RISC-V的原因。

二、天時(shí)、地利、人和，三大流派三分天下

譚章熹是北京人，父母都是清華大學(xué)的老師。作為David Patterson關(guān)門弟子、中國大陸招收的唯一系統(tǒng)架構(gòu)學(xué)生，早在2009年RISC-V尚未出現(xiàn)時(shí)，譚章熹就已經(jīng)在Patterson的安排下，帶著一群學(xué)弟研發(fā)一種被稱之為SPARC的處理器，實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算并增加指令做加速器，但SPARC的問題之多，使得譚章熹所帶的團(tuán)隊(duì)不得不根據(jù)自己的需求重新做一套ISA，而這套ISA正是如今的RISC-V。

RISC-V中國創(chuàng)世記

（David Patterson（左）與譚章熹（右）的合影照片來源：譚章熹）

譚章熹本來是這個(gè)團(tuán)隊(duì)的主要負(fù)責(zé)人，但2010年譚章熹已經(jīng)進(jìn)入畢業(yè)模式，便把相關(guān)事宜交給師弟Andrew Waterman和Yunsep Lee來做，并同其一起發(fā)表論文。

“所以RISC-V很多東西是從我自己的Project導(dǎo)出來的，怎么來的我都很清楚”。譚章熹告訴雷峰網(wǎng)。在美國發(fā)展起來的的開源體系里，中國一直是跟隨者，沒有進(jìn)入根核里和上流源頭參與主導(dǎo)技術(shù)生態(tài)的培育和發(fā)展，大多在價(jià)值鏈的下游或外圍。譚章熹不僅是”離RISC-V最近的中國人“, 也是這一波世界級的基礎(chǔ)架構(gòu)開源創(chuàng)新的始創(chuàng)參與者之一，作為體系架構(gòu)宗師唯一的大陸嫡傳弟子，他這么說有底氣。

Andrew Waterman和Yunsep Lee被視為是共同設(shè)計(jì)了RISC-V ISA和第一個(gè)RISC-V微處理器的人，兩人曾出席ORConf 2015，與郭雄飛有過一面之緣，在參加會(huì)議的同一年，二人創(chuàng)辦了世界上第一家RISC-V商業(yè)化的公司——SiFive。

譚章熹回憶，Andrew Waterman和Yunsep Lee創(chuàng)辦SiFive時(shí)原本邀請過譚章熹一起，但當(dāng)時(shí)譚章熹顧及自己創(chuàng)辦的AI自動(dòng)駕駛芯片公司OURS的發(fā)展，最終沒有加入SiFive，而是以師兄和朋友的身份幫其介紹了第一筆融資。

受中科院計(jì)算所的邀請，譚章熹作為嘉賓在2016年年底為中科院計(jì)算所做了題為“RISC-V Current Status and Future”的報(bào)告，當(dāng)時(shí)譚章熹尚未創(chuàng)辦睿思芯科，也尚未有回國發(fā)展的打算。

直到2018年，譚章熹決定未來業(yè)務(wù)重心在中國，并在深圳創(chuàng)辦RISC-V公司睿思芯科。

譚章熹選擇深圳的主要原因是深圳有清華-伯克利深圳學(xué)院，這是清華大學(xué)和伯克利從2014年就聯(lián)合創(chuàng)立的合作項(xiàng)目；另一個(gè)原因是，作為“中國離RISC-V最近的人”，譚章熹認(rèn)為國內(nèi)無論是北京還是上海都不適合RISC-V產(chǎn)業(yè)創(chuàng)業(yè)，而深圳最接近硅谷創(chuàng)業(yè)文化，占據(jù)了“天時(shí)”的他希望依托清華-伯克利深圳學(xué)院的研究力量和深圳為中心的珠三角消費(fèi)電子市場，走出一條產(chǎn)學(xué)結(jié)合、真正有助于RISC-V發(fā)展的路子來。

那么在2017年和2018年這兩年時(shí)間里，中國RISC-V行業(yè)究竟發(fā)生了什么？

先說上海。背靠芯片產(chǎn)業(yè)的“地利”，海派在RISC-V在中國的發(fā)展中擁有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。

2017年5月9日至10日，受英偉達(dá)支持，第6屆RISC-V國際技術(shù)研討會(huì)在上海交通大學(xué)微電子學(xué)院召開，這是RISC-V第一次以官方的渠道傳播到中國。

之所以選在上海交通大學(xué)微電子學(xué)院，是因?yàn)橛蠻K Berkeley校友戴偉民為其牽線搭橋。戴偉民本科畢業(yè)于上海交通大學(xué)物理應(yīng)用系，80年代隨父母移民美國，并在加州大學(xué)伯克利分校獲得了計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)士學(xué)位和電機(jī)工程博士學(xué)位，后于2001年回國創(chuàng)辦了半導(dǎo)體IP公司芯原微電子。

芯原是國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)服務(wù)與IP的龍頭，其模式類似GUC/AI chip，在全球芯片IP市場份額排名第七，但與體量巨大的ARM相差甚遠(yuǎn)。對于芯原來說，RISC-V是一個(gè)擴(kuò)大市場份額的好機(jī)會(huì)，這也是芯原積極牽頭這場研討會(huì)的原因。

借這個(gè)研討會(huì)的組織和召開，芯原儼然有了RISC-V海派龍頭大哥的聲勢。

也是在這次會(huì)議上，郭雄飛主動(dòng)牽頭成立了若干個(gè)RISC-V交流社群，將眾多RISC-V愛好者集聚在一起，進(jìn)行技術(shù)切磋與交流。同時(shí)，郭還同數(shù)名好友創(chuàng)辦了RISC-V相關(guān)的網(wǎng)站cnrv.io和名為CNRV的公眾號，定期發(fā)布雙周簡報(bào)報(bào)道全球范圍內(nèi)RISC-V相關(guān)新聞，希望讓更多的技術(shù)愛好者了解RISC-V的發(fā)展情況。

因?yàn)檫@次研討會(huì)，David Patterson 和Andrew Waterman 編寫了影響力很大的RISC-V手冊《The RISC-V Reader》，封面是達(dá)芬奇名畫《蒙娜麗莎》。后來David Patterson希望將這本書翻譯成中文時(shí)，譚章熹又找到了之前幫助發(fā)表過RISC-V中文文章的包云崗，包云崗欣然接受了這一任務(wù)，組織團(tuán)隊(duì)完成了《RISC-V手冊》的翻譯。

胡振波同樣注意到了初學(xué)者學(xué)習(xí)RISC-V的中文參考資料的需求。他利用工作之外的時(shí)間，編寫了中國第一本有關(guān)RISC-V的書籍——《手把手教你RISC-V》，市場反響超出預(yù)期。

不過，當(dāng)SiFive完成第三輪融資，中國的RISC-V市場依然未有反應(yīng)的時(shí)候，原本想通過寫書來推進(jìn)中國RISC-V產(chǎn)業(yè)化的胡振波發(fā)現(xiàn)RISC-V產(chǎn)業(yè)化節(jié)奏太慢，于是在2018年6月同其在新思科技的主管彭劍英共同創(chuàng)辦了RISC-V IP公司芯來科技。芯原是芯來科技的投資方之一，2018年芯原牽頭成立中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（以下稱：產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟）時(shí)，新成立不久的芯來科技名列副理事長單位。

這次會(huì)議也成為RISC-V進(jìn)入中國的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，不少與會(huì)成員日后成為中國RISC-V的推動(dòng)者，或是創(chuàng)業(yè)，或是入局。

曾任ARM中國南區(qū)負(fù)責(zé)人、后來創(chuàng)辦RISC-V IP公司西安優(yōu)矽智芯的王路業(yè)，就曾在這場研討會(huì)上同業(yè)內(nèi)朋友就支持Linux OS的RISC-V最小系統(tǒng)話題展開深入探討。時(shí)任武漢聚芯微電子架構(gòu)師的胡振波計(jì)劃創(chuàng)業(yè)，第一次到深圳宣講其蜂鳥開源處理器內(nèi)核的時(shí)候，王路業(yè)和另外兩個(gè)聯(lián)合創(chuàng)始人在華僑城接待了胡振波，一起喝茶暢談RISC-V開源對ARM市場影響和潛在合作。

海派的另一位代表人物、擁有20余年半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的徐滔，則是在2018年的一場RISC-V技術(shù)研討會(huì)上做出了投身RISC-V產(chǎn)業(yè)的決定的。

2018年5月，徐滔作為東道主幫助SiFive在中國舉辦RISC-V的技術(shù)研討會(huì)，依托GSA上海峰會(huì)的人氣，徐滔選擇了在GSA 峰會(huì)以后一天舉辦這場研討會(huì)，巧合的是，臺灣晶心科技也決策在這一天的同一場地舉辦研討會(huì)。

當(dāng)時(shí)徐滔一度擔(dān)憂，名氣更大的晶心勢必會(huì)吸引更多觀眾，如果SiFive的場地異常冷清無法同老友交代。但事實(shí)是研討會(huì)當(dāng)天，SiFive的會(huì)場座無虛席，晶心科技只有在一場與RISC-V有關(guān)的演講上才觀眾稍多。

正是這場活動(dòng)讓徐滔開始意識到國內(nèi)對RISC-V的關(guān)注度空前，或許他也可以緊跟SiFive的步伐，創(chuàng)辦一家中國自己的RISC-V公司，于是在幾位朋友的幫助下，徐滔從燦芯半導(dǎo)體辭職，創(chuàng)辦RISC-V公司賽昉科技。

除以上海為中心、芯原主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)派以及以深圳為中心、譚章熹主導(dǎo)的產(chǎn)學(xué)結(jié)合派之外，還有以北京為中心、中科院計(jì)算所和軟件所主導(dǎo)的學(xué)院派。計(jì)算所側(cè)重開源硬件的實(shí)現(xiàn)，軟件所側(cè)重RISC-V軟件的生態(tài)建設(shè)，操作系統(tǒng)、編譯器，虛擬機(jī)和各類軟件工具都包括在內(nèi)。

如前所述，包云崗和張磊是計(jì)算所最早關(guān)注RISC-V的人，但兩人采取了不同的方式在推動(dòng)RISC-V。

2018年是兩人路徑的分野點(diǎn)：在這一年，中科院計(jì)算所的支持下，張磊和王元陶博士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)辦了面向物端計(jì)算的產(chǎn)業(yè)化團(tuán)隊(duì)中科物棲，與寒武紀(jì)同屬“海云計(jì)算”戰(zhàn)略的一部分，自研基于RISC-V的AI芯片，在RISC-V領(lǐng)域的工作走向產(chǎn)業(yè)化；而包云崗則從這一年啟動(dòng)的“一生一芯”計(jì)劃開始逐步廣為人知，成為RISC-V京派“人才培養(yǎng)”路線的主導(dǎo)者。

包云崗與RISC-V的緣分可以追溯到其對標(biāo)簽化體系結(jié)構(gòu)的研究，包云崗及其團(tuán)隊(duì)在嘗試過開放但不活躍的Open SPARC T1、活躍但不開放的MicroBlaze和開放又活躍的RISC-V之后，發(fā)現(xiàn)RISC-V最能夠滿足各自的需求并進(jìn)行靈活的個(gè)性化定制，由此看好RISC-V未來的發(fā)展。

包云崗所在的團(tuán)隊(duì)曾在2017年上海舉辦的第6屆RISC-V研討會(huì)上匯報(bào)這一項(xiàng)目并獲得國際同行的認(rèn)可和關(guān)注，包云崗也因此入選第7屆RISC-V研討會(huì)程序委員會(huì)，深度參與研討會(huì)的組織工作。2017年11月，包云崗寫了一篇文章《關(guān)于RISC-V成為印度國家指令集的一些看法》，介紹了RISC-V的前沿進(jìn)展。這篇文章引起了包括一些國家部委在內(nèi)的各界的關(guān)注，也促成了中國開放指令生態(tài)聯(lián)盟的成立。

RISC-V中國創(chuàng)世記

（第6屆RISC-V研討會(huì)上，包云崗標(biāo)簽化體系結(jié)構(gòu)團(tuán)隊(duì)與David Patterson及Krste Asanovic合影。后排右三為包云崗，右四為David Patterson，右五為Krste Asanovic）

“一生一芯”計(jì)劃則來得更晚一些。2018年11月，中科院計(jì)算所發(fā)起的中國開放指令生態(tài)（RISC-V）聯(lián)盟（下文簡稱“生態(tài)聯(lián)盟”）在世界互聯(lián)網(wǎng)烏鎮(zhèn)大會(huì)上正式成立，當(dāng)天晚上的聚會(huì)上，一位坐在包云崗旁邊的老師拋出一個(gè)問題：“以后打算怎么做開源芯片？”包云崗講出了自己尚未成熟的想法，希望讓學(xué)生參與到開源芯片生態(tài)建設(shè)中，讓本科生帶著自己設(shè)計(jì)的處理器芯片畢業(yè)。

后來，經(jīng)過一年多的籌備，包云崗終于在其開源芯片工作組群宣布，正式啟動(dòng)“一生一芯”計(jì)劃，組建教學(xué)團(tuán)隊(duì)、制定方案、確定技術(shù)路線、選擇技術(shù)平臺，招募首批學(xué)員。四個(gè)月的高強(qiáng)度開發(fā)之后，首批參加“一生一芯”計(jì)劃的五位學(xué)員，帶著自己設(shè)計(jì)的處理器順利畢業(yè)。

如今，“一生一芯”計(jì)劃已經(jīng)在開展第四期招募工作，參與人數(shù)也從最初的5人，增加到了11位、100位、1000位，覆蓋到了100多所國內(nèi)外高校。在培養(yǎng)了一批人才之后，包云崗建立起香山團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過一年的開發(fā)，發(fā)布了開源RISC-V處理器核香山。第三方評測數(shù)據(jù)顯示，第一代線上“雁棲湖”架構(gòu)代碼與已有開源代碼的重復(fù)率低于16%，這16%是因?yàn)檠銞捎昧藘蓚€(gè)Rocket的開源模塊，即浮點(diǎn)模塊和Cache，第二版香山架構(gòu)“南湖”的代碼重復(fù)率則更低。

包云崗能在學(xué)術(shù)界順利推進(jìn)“一生一芯”計(jì)劃，既有前期在標(biāo)簽化體系結(jié)構(gòu)項(xiàng)目打下的技術(shù)基礎(chǔ)，也離不開其在擔(dān)任生態(tài)聯(lián)盟秘書長的“人和”。

更能體現(xiàn)“人和”的一點(diǎn)是，生態(tài)聯(lián)盟請出了倪光南坐鎮(zhèn)理事長。

上世紀(jì)80年代，倪光南在同事柳傳志的邀請下，加盟中科院計(jì)算所孵化的北京計(jì)算機(jī)新技術(shù)發(fā)展公司，也就是后來的聯(lián)想。二人在剛開始的合作中建立起深厚的友誼，倪光南因?yàn)樵诼?lián)想帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了計(jì)算機(jī)漢字系統(tǒng)和漢卡獲得國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，并于1994年被評為首批中國工程院院士。

不過在后來的合作中，倪堅(jiān)持走技術(shù)研發(fā)路線，柳堅(jiān)持搞多元化經(jīng)驗(yàn)，二人出現(xiàn)分歧，甚至在倪提出在上海成立芯片設(shè)計(jì)中心時(shí)，被柳一票否決，二人自此決裂。

倪在被聯(lián)想解聘后，依然堅(jiān)持技工貿(mào)路線，不僅加盟國產(chǎn)CPU方舟，更是為國產(chǎn)操作系統(tǒng)及CPU奔走疾呼。如此熱衷自研技術(shù)、有著“造芯夢”的倪光南，支持開源開放的RISC-V發(fā)展也不足為奇了。

中國的學(xué)會(huì)與聯(lián)盟大體是理事長和秘書長“二人轉(zhuǎn)”，有的是理事長負(fù)責(zé)宏大布局和背書，秘書長在前臺自由發(fā)揮，有的是理事長眉毛胡子一把抓，秘書長幫著查缺補(bǔ)漏，生態(tài)聯(lián)盟就是屬于前者。倪光南院士當(dāng)年提出的“技工貿(mào)”的路線同樣適合產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，本人非常支持RISC-V，對包云崗的工作也很支持，愿意幫爭取資源，在很多公開場合都宣傳RISC-V，這也讓包云崗在聯(lián)盟的工作中愈發(fā)得心應(yīng)手。

當(dāng)然，本土學(xué)術(shù)派除中科院計(jì)算所和軟件所外，還有其他細(xì)碎的分支，例如上海交大陳海波、夏虞斌團(tuán)隊(duì)開發(fā)的“蓬萊”開源項(xiàng)目在RISC-V國際基金會(huì)的安全標(biāo)準(zhǔn)制定中發(fā)揮著重要作用；南京大學(xué)袁春風(fēng)教授，作為國內(nèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力教育領(lǐng)域的權(quán)威專家，最近也出版了RISC-V版本的教科書，在人才培養(yǎng)方面櫛風(fēng)沐雨。

三、產(chǎn)業(yè)VS生態(tài)，“自主可控”問題下的暗流涌動(dòng)

2018年是中國RISC-V發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)點(diǎn)。這一年4月16日，美國商務(wù)部下令禁止美國公司向中興出售元器件等產(chǎn)品。芯片“卡脖子”事件的突然爆發(fā)，RISC-V開源特性的優(yōu)勢一下子被放大。

首先做出反應(yīng)的是芯片產(chǎn)業(yè)最為發(fā)達(dá)的上海市。2018年7月，上海市經(jīng)濟(jì)信息委員會(huì)（簡稱：上海經(jīng)信委）發(fā)布文件，其中有一項(xiàng)內(nèi)容便是將從事RISC-V相關(guān)設(shè)計(jì)和開發(fā)的公司作為扶持對象，首開國內(nèi)“政府扶持”的先河。

大環(huán)境的變化、政府的推動(dòng)，隨之而來的是2018年RISC-V企業(yè)的成立的爆發(fā)潮。

而一些本身有芯片業(yè)務(wù)的公司同樣在2018年加快了向RISC-V的轉(zhuǎn)型。2018年9月17日，華米科技發(fā)布了號稱全球智能穿戴領(lǐng)域第一顆人工智能芯片——黃山1號。

互聯(lián)網(wǎng)大廠們也快速入局。阿里巴巴在2018年9月通過收購芯片公司中天微系統(tǒng)有限公司成立阿里平頭哥進(jìn)軍芯片業(yè)務(wù)，并很快開展RISC-V相關(guān)研究。2021年10月的云棲大會(huì)上，阿里云又將四款玄鐵RISC-V系列處理器開源，并開放系列工具及系統(tǒng)軟件，引發(fā)了業(yè)界的極大關(guān)注。

產(chǎn)業(yè)的火熱也促成了中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的成立。2018年9月，在上海經(jīng)信委推薦下，芯原作為首任理事長單位牽頭組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，10月，產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在上海張江正式成立。

RISC-V中國創(chuàng)世記

（產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立現(xiàn)場。照片來源：CRVIC官網(wǎng)）

雖然產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和生態(tài)聯(lián)盟都看好RISC-V的未來發(fā)展，但在理念和具體路徑上卻有所不同。

郭雄飛曾向雷峰網(wǎng)表示，想要做出基于 RISC-V 的高性能處理器，必須依靠大公司來推動(dòng)。因?yàn)?quot;只有大公司才能不計(jì)成本，承擔(dān)多年業(yè)務(wù)虧損的情況下持續(xù)研發(fā) RISC-V 高性能CPU。"

這代表著芯片行業(yè)的“傳統(tǒng)”：一家企業(yè)想要在自家產(chǎn)品中集成芯片，需要先選擇供貨商，供貨商與指令集架構(gòu)、軟件生態(tài)深度綁定，因此一旦做出選擇便難以更改。換言之，芯片的特點(diǎn)決定了這個(gè)行業(yè)的高門檻，大公司可以憑借體量優(yōu)勢形成自己的護(hù)城河。

但開源RISC-V帶來的是一種新的商業(yè)模式——開源的RISC-V不存在深度綁定的情況，因此會(huì)有成百上千家供應(yīng)商任企業(yè)挑選，且能靈活切換其他供貨商。

"從供應(yīng)鏈安全的角度來看，RISC-V開啟了完全不一樣的模式?？梢灶A(yù)測，購買芯片的大客戶將逐步轉(zhuǎn)向RISC-V。"中國科學(xué)院軟件研究所PLCT實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目總監(jiān)吳偉在和雷峰網(wǎng)交流時(shí)說道。

那么，不一樣的模式是否會(huì)帶來不一樣的“新玩法”？

對此，生態(tài)聯(lián)盟的答案是充分利用RISC-V開源的特性，降低芯片設(shè)計(jì)的門檻，實(shí)現(xiàn)敏捷開發(fā)，“像開發(fā)APP一樣開發(fā)芯片”。包云崗在多次演講中提到，中國芯片面臨的 “卡脖子”問題根源在于優(yōu)秀人才儲備嚴(yán)重不足，如果能將芯片設(shè)計(jì)的門檻降到3—5人的小團(tuán)隊(duì)、在3-4個(gè)月內(nèi)花費(fèi)數(shù)萬元即可完成芯片設(shè)計(jì)，從而擴(kuò)大從業(yè)者的規(guī)模，通過大規(guī)模試錯(cuò)達(dá)到行業(yè)的繁榮。

這也是國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)和智能手機(jī)的成功經(jīng)驗(yàn)——互聯(lián)網(wǎng)通過開源軟件降低了開發(fā)門檻，而智能手機(jī)同樣通過安卓開源系統(tǒng)的定制開發(fā)和MTK的“交鑰匙工程”，吸引了大量開發(fā)者進(jìn)入這兩個(gè)行業(yè)，才有了之后的爆炸性成長。

毫無疑問，這種小團(tuán)隊(duì)快速試錯(cuò)的風(fēng)格更對互聯(lián)網(wǎng)公司的胃口。

這樣的特點(diǎn)也反映在了兩個(gè)聯(lián)盟的成員構(gòu)成上：產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟以上海為核心，成員中多為身處芯片產(chǎn)業(yè)鏈上下游的單位；而生態(tài)聯(lián)盟除了北大、清華、中科大、上交、南大，鵬城實(shí)驗(yàn)室、中科院軟件所、中科院微電子所等知名高校與科研單位之外，企業(yè)方面，BAT與華為等大廠不約而同地選擇了生態(tài)聯(lián)盟，而阿里系下、并入平頭哥的杭州中天微，加入的也是生態(tài)聯(lián)盟。

值得一提的是杭州中天微。除了阿里加入生態(tài)聯(lián)盟外，之前芯片圈“不帶著玩”可能也是原因之一。此前雷峰網(wǎng)編輯在和業(yè)內(nèi)人士的交流中得知這樣一個(gè)觀點(diǎn)，圈內(nèi)人評價(jià)這家公司“160人做了16年的故事”，意指中天微“炒冷飯”，缺乏創(chuàng)新。加之中天微此前業(yè)務(wù)主要依靠國家補(bǔ)助項(xiàng)目，因而不少芯片行業(yè)的業(yè)內(nèi)人都看不上中天微，沒有將其視為競爭對手。

傳統(tǒng)vs新貴，雖然兩大聯(lián)盟的朋友圈“涇渭分明”，但在共同的問題面前，兩大聯(lián)盟倒是保持了一致，先攜手把“蛋糕”做大。

長期跟蹤RISC-V發(fā)展的張磊就向雷峰網(wǎng)(公眾號：雷峰網(wǎng))指出了現(xiàn)階段RISC-V遇到的一個(gè)問題，他認(rèn)為RISC-V當(dāng)下的發(fā)展并不符合開源產(chǎn)業(yè)的邏輯。

張磊認(rèn)為，Linux操作系統(tǒng)之所以能夠發(fā)展起來，且還能夠催生出像紅帽子這樣的公司，是因?yàn)長inux發(fā)展路徑是先有簡單的操作系統(tǒng)內(nèi)核，吸引大量開發(fā)者做社區(qū)建設(shè)，然后建立大量軟件庫，發(fā)展到一定的階段之后，在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)才誕生出紅帽子這樣的公司。

“RISC-V是在生態(tài)還非常貧瘠的時(shí)候，就陸續(xù)誕生出一批急于商業(yè)化的公司，這并不是一種健康的發(fā)展?fàn)顟B(tài)?！睆埨谡f道：“有一點(diǎn)像是韭菜還沒有長高，就著急收割，這樣是收不到成果的?！?/p>

另一RISC-V IP公司的創(chuàng)始人也向雷峰網(wǎng)表達(dá)了同樣的顧慮，因?yàn)镽ISC-V生態(tài)還沒有完全繁榮起來，目前只有規(guī)模較大一點(diǎn)的RISC-V公司能夠有拿到訂單并實(shí)現(xiàn)盈利，規(guī)模小一點(diǎn)的公司完全沒有競爭力，生存環(huán)境困難。

但另一方面，盡早將RISC-V商業(yè)化同樣也是不少中國公司迫不得已的選擇，x86和Arm的命脈掌握在別人手中，唯有RISC-V，中國有自己把控的機(jī)會(huì)。

“自主可控”已成為影響技術(shù)公司決策的重要因素。據(jù)說David Patterson 2019年在上海開會(huì)時(shí)曾向參會(huì)的一家德國公司CEO介紹RISC-V，但對方得知RISC-V的主體在美國后，馬上就說不用了。這件事情對David觸動(dòng)很大，于是在這一年將RISC-V基金會(huì)移到瑞士，以使得RISC-V更為國際化。

現(xiàn)代科技的源頭和基礎(chǔ)大部分產(chǎn)生于歐美，電子信息產(chǎn)業(yè)更是因此形成高度壟斷。過去我國在航天等兩彈一星領(lǐng)域突破封鎖和壟斷的主要原因，是引進(jìn)了從歐美學(xué)成歸來的世界級領(lǐng)軍科技人才。迄今我們還沒有形成不被卡脖子的有根的自主體術(shù)體系。RISC-V的出現(xiàn)，則讓人看到了國產(chǎn)芯片自主可控的希望，但依然還有很長的路要走。

一位有著20多年從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的半導(dǎo)體人士就曾向雷峰網(wǎng)表示，中國人已成為RISC-V社區(qū)中數(shù)量最多的一個(gè)群體，但對社區(qū)卻缺乏足夠的貢獻(xiàn)。她表示，RISC-V國際基金會(huì)中的中國會(huì)員數(shù)量多并不意味著有更多的話語權(quán)，最有話語權(quán)的人始終是對整個(gè)社區(qū)貢獻(xiàn)最大的人?！袄缇脑邪l(fā)出一套RISC-V標(biāo)準(zhǔn)，向基金會(huì)推薦時(shí)被拒絕。最終晶心自己向市場推廣且反響不錯(cuò)，基金會(huì)最終被迫接受了晶心的這一套標(biāo)準(zhǔn)。”

“基金會(huì)有再多的中國公司又能如何？沒有技術(shù)和產(chǎn)品，最終依然沒有話語權(quán)?！彼f。

無獨(dú)有偶，譚章熹也有類似的觀點(diǎn)。他認(rèn)為RISC-V中國參與很多，但這并不能代表什么。RISC-V確實(shí)是一個(gè)機(jī)會(huì)，但中國公司貢獻(xiàn)特別小，因?yàn)椤巴稒C(jī)的成分比較多。”

即便是一些有實(shí)力的大廠，在譚章熹看來更像是在ARM和RISC-V兩頭下注，或者作為和ARM談判的砝碼。

對于國內(nèi)相繼成立的若干聯(lián)盟，譚章熹也不怎么看好。他認(rèn)為國內(nèi)各聯(lián)盟占山頭扯大旗，往往背后摻雜因素過多，承載的象征意義大于實(shí)際意義，“作秀多，真正的開源貢獻(xiàn)少”。

RISC-V中國創(chuàng)世記

（RISC-V基金會(huì)官網(wǎng)顯示的區(qū)域聯(lián)盟中，中國的聯(lián)盟也占了半壁江山圖片來源：RISC-V基金會(huì)官網(wǎng)）

問題的矛盾不僅僅是體現(xiàn)在聯(lián)盟的建設(shè)與維護(hù)上，RISC-V作為一個(gè)開源開放的指令集，需要的是各個(gè)公司的共同努力，為社區(qū)生態(tài)建設(shè)提供更多的貢獻(xiàn)，但譚章熹認(rèn)為，現(xiàn)有的中國RISC-V格局，很多人做事都不夠透明，很難步入發(fā)展的快車道。

正是因?yàn)槿绱?，譚章熹更多是專注于做自己的事。不少RISC-V工業(yè)界的人士表示，自己僅在譚章熹2018年回國前后有過一些交流，現(xiàn)在譚章熹具體在憋什么大招，也無從得知。

2019年，David Patterson宣布在清華-伯克利深圳學(xué)院成立了帕特森RISC-V國際開源實(shí)驗(yàn)室(RIOS)、并擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室主任直接領(lǐng)導(dǎo)譚章熹擔(dān)任RIOS執(zhí)行主任主持日常工作。該實(shí)驗(yàn)室是清華，伯克利兩所高校聯(lián)合官方合辦，以高端人才培養(yǎng)和RISC-V生態(tài)推廣落地為核心。

實(shí)際上，RIOS的成立并不是要在形成中國RISC-V新勢力，而是要在David Patterson直接領(lǐng)導(dǎo)下直通RISC-V大本營、從源流上建立以深圳為根節(jié)點(diǎn)的RISC-V全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，包括培育開源芯生態(tài)，培養(yǎng)世界級人才。RIOS在西班牙語里是“河流”的意思，RIOS的真正寓意是要像河流一樣匯聚來自全球的資源和智力，催生和孕育RISC-V生態(tài)的健康發(fā)展。

盡管在一些具體的觀念和路徑上存在分歧，在三大流派、兩大聯(lián)盟之間也形成了一種微妙的默契：雖然無法說服對方，但仍能在RISC-V的壯大發(fā)展的大目標(biāo)下求同存異，各自爭取資源發(fā)展，力求用事實(shí)說話。

此時(shí)顯露出的分歧和爭論，正可以用《論語》中所說的君子之爭來形容：君子和而不同。

和者，無乖戾之心；同者，有阿比之意。

但隨著時(shí)間的推移、RISC-V勢力的壯大、商業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)和越來越多投機(jī)者的加入，情況有可能變得復(fù)雜。

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷史中，往往當(dāng)某一項(xiàng)劃時(shí)代的科學(xué)技術(shù)面臨突破臨界點(diǎn)的關(guān)口，會(huì)有多位杰出的研究者，他們或許互不關(guān)聯(lián)、從不同的方向切入，最終卻取得了類似的突破。例如，微積分由牛頓、萊布尼茨等人各自獨(dú)立發(fā)明；貝爾和格雷同一天提交電話的專利；CRISPR基因編輯技術(shù)的爭議，則由CVC團(tuán)隊(duì)兩位女教授埃馬紐爾·夏彭蒂耶和詹妮弗·杜德納獲得諾貝爾獎(jiǎng)得名、MIT團(tuán)隊(duì)張鋒獲得專利權(quán)得利而暫告一段落。

無論是求名還是求利，長遠(yuǎn)來看，圍繞新興技術(shù)話語權(quán)和商業(yè)價(jià)值之間的明爭暗斗永遠(yuǎn)不會(huì)停止。

這或許是在下一個(gè)時(shí)代里，產(chǎn)業(yè)派、本土學(xué)術(shù)派和產(chǎn)學(xué)結(jié)合原生派需要共同面對的問題。

四、后記：青銅時(shí)代的火與血

古希臘詩人赫西俄德的著作《工作與時(shí)日》中把人類世紀(jì)劃分為五個(gè)時(shí)代，即黃金時(shí)代、白銀時(shí)代、青銅時(shí)代、英雄時(shí)代和黑鐵時(shí)代。按赫西俄德的描述，在最初的黃金時(shí)代充滿了和平與和諧，大地會(huì)自己長出食物；隨著時(shí)間的推移，人類妄圖統(tǒng)治一切，權(quán)力代表了正確，謊言代替了真誠，而眾神也拋棄了人類，人類再也看不到戰(zhàn)勝邪惡的希望。

如果借用這一比喻，從2015年RISC-V傳入中國到2018年爆發(fā)前夜的這段時(shí)間是中國RISC-V的黃金時(shí)代，在開源的大旗下，所有人關(guān)注的目標(biāo)都在如何推廣RISC-V，擴(kuò)大RISC-V的影響力，這段時(shí)間也是創(chuàng)業(yè)的最好時(shí)機(jī)；18年的爆發(fā)至今是RISC-V的白銀時(shí)代，商業(yè)元素的滲透、不同背景的參與者有了各自的想法，并通過聯(lián)盟的形式進(jìn)行抱團(tuán)；而隨著RISC-V影響力逐步擴(kuò)大、以Intel意圖收購SiFive為標(biāo)志，x86、ARM等外部競爭對手的關(guān)注和內(nèi)部競爭的加劇，使得今天的RISC-V實(shí)際已經(jīng)進(jìn)入了青銅時(shí)代，此前的各種矛盾和爭議，也將在這一時(shí)期被放大和激化。

RISC-V中國創(chuàng)世記