△RISC-V 生态系统，由 SiFive 提供

2010年，Patterson教授的研究团队准备启动一个新项目，需要设计CPU，因而要选择一种指令集。他们调研了包括ARM、MIPS、SPARC、X86等多个指令集，发现它们不仅设计越来越复杂，而且还存在知识产权问题。

由于ARM、MIPS、SPARC、X86等处理器架构的复杂性和相关知识产权的限制，Patterson教授决定和团队一起发明一种全新的指令集架构，可以被任何学术机构或商业组织自由使用。

RISC-V（第五代精简指令集）是David Patterson教授基于其30多年在精简指令集RISC领域的深入积累，在2010年到2014年期间带领团队研发出的最新一代CPU芯片设计指令集。RISC-V是基于精简指令集计算(RISC)原理建立的开放指令集架构(ISA)，是在指令集不断发展和成熟的基础上建立的全新指令。RISC-V指令集完全开源、设计简单、易于移植Linix系统，采用模块化设计，拥有完整工具链。

强项： RISC-V 是一个可以快速重复和设计专用芯片的很好的技术基础。开发周期和体验更接近于软件而不是硬件。开发速度如此之快的一部分原因是开源。与 ARM 等专有对手类似的另一部分原因则是 RISC-V ISA 本身是“简化”的（即 RISC 中的 R 是英文“ reduced”），而并非另一种 CISC （C 代表“ complex”，复杂）ISA 可以支持的功能更多的芯片设计，类似英特尔的 x86。这种简化的体系结构能够很好地实现和优化最基本的计算指令，从而简化了数学：加，减，乘，除等。它不太能支持复杂的数学运算，只是矩阵乘法和偏导数（广泛用于深度学习人工智能中）。

总结RISC-V的五大优势：

弱项：预测您可能已经猜到的，RISC-V 的简化特征也是它局限的根源。虽然许多人喜欢拿 RISC-V 与通用处理器的 ISA（如 Intel）比高低，但它们目前的关系更是互补而不是直接竞争。现实中，实际上，专用 RISC-V 芯片可加速 AI 工作负载的某些计算，并与云中的通用 Intel 芯片并排运行。RISC-V 还需要很长一段时间才能演变成一个能设计出典型通用芯片的 ISA，为我们的 iPhone，笔记本电脑或云计算数据中心提供动力。同时也需要激励足够多的开发者为 RISC-V 扩展 ISA，编译器和其他基础设施软件。

面对汹涌而至的RISC-V，有业界人士表示，RISC-V技术过去若干年的出现和发展，为中国芯片行业的发展提供了历史性机遇。中国过去数十年在芯片发展领域遭遇到了知识产权受限、生态体系缺失、研发成本高昂、市场需求复杂等诸多挑战，使得发展成效总是不尽人意、难以突破。RISC-V技术的出现，为突破上述四个方面的难关，提供了坚实的技术基础和绝佳的发展时机。

第一，开源开放突破知识产权壁垒。RISC-V的开源特性将有助于中国突破长期以来处理器芯片领域的知识产权限制。在过去几十年时间里，中国一直努力在芯片领域、尤其是复杂处理器芯片领域巨额投入、谋求突破，然而收效甚微。

第二，流片验证确保体系完整。RISC-V指令集已经经过了全球范围内多次流片验证，确保了芯片从设计、样片到量产全体系的完整有效。

第三，精简指令降低研发成本。RISC-V极为精简的技术优势能够大大降低芯片研发周期和研发成本。

第四，扩展模块满足不同应用场景需求。由于RISC-V具有与众不同的模块化架构，能够灵活搭配，可以满足各类应用场景对处理器芯片的不同要求。

第五，定义安全自主可控芯片。因RISC-V的扩充弹性优势，中国有机会定义自已的安全和其他扩充指令集。