国内首个支持RISC-V的政策
根据《通知》要求, 申报需要符合四个条件, 包括: (一) 申报单位必须为在本市依法设立并具有独立承担民事责任能力的单位, 经营状态正常, 信用记录良好, 符合产业发展导向, 具有承担项目建设的相应能力; (二) 申报的项目内容必须在项目指南范围内; (三) 申报单位必须实事求是, 科学合理地填报需实现的相关经济, 技术指标以及资金落实情况; (四) 各项目实施周期在两年内 (2018.7.1-2020.6.30) .
具体到基于RISC-V指令集架构的处理器芯片方向的项目指南, 《通知》的附件《2018年第二批上海市软件和集成电路产业发展专项资金 (集成电路和电子信息制造领域部分) 项目指南》指出:
支持基于RISC-V指令集架构, 32位及以上的处理器芯片的研发及产业化, 内核需拥有自主知识产权.
方向一: 面向物联网和工控应用领域, 具有优异的性能, 功耗, 面积等指标, 优先支持有明确用户合作协议的项目. 项目执行期内累计销售收入不低于2000 万元.
方向二: 面向智能终端应用领域, 主频不低于1GHz, 性能不低于1.5 DMIPS/MHz, 支持双精度浮点运算, 支持主流操作系统, 多核技术及缓存一致性. 项目执行期内累计销售收入不低于1000 万元.
Arm倍感压力
上海作为国内集成电路产业发展的重要城市, 上海政府一直积极扶持集成电路的发展, 这可能也是上海率先发布政策扶持RISC-V发展的关键所在. RISC-V也属于精简指令集, 与目前移动设备中使用的Arm指令集相比, RISC-V指令集可以自由地用于任何目的, 允许任何人设计, 制造和销售RISC-V芯片和软件.
虽然不是第一个开源指令集, 但RISC-V近来的发展势头似乎让Arm倍感压力. 6月底Arm建立了riscv-basics.com 的网站, 以 '设计系统芯片之前需要考虑的五件事' 为主题从从成本, 生态系统, 碎片化风险, 安全性和设计保证方面攻击RISC-V 攻击. 不过RISC-V在7月9日也建立了arm-basics.com 的网站对Arm进行反击. 次日, 也就是7月10日, Arm关闭了攻击网站, 并发表声明: '我们最初建立网页的目的是列出围绕RISC-V商业化产品需要考虑的关键因素, 旨在为激烈的行业辩论提供信息. 遗憾的是, 结果与我们的初衷不同, 这个页面与Arm的协作文化不一致, 所以我们已经将其删除. 事实上, 我们的许多员工也表示不喜欢这个网页. Arm与RISC-V的事件只是两个精简指令集竞争的一个缩影, OURS创始人兼CEO谭章熹此前表示: 'IoT应用会伴随新的技术, RISC-V替代Arm很有可能, 当然Arm也不会就此消失, 但在IoT市场RISC-V成为非常重要的玩家是无疑的. ' 而谭章熹博士师从加州大学伯克利分校David Patterson教授, 后者是2017年新晋图灵奖得主, 也是提出RISC-V的人之一.
RISC-V指令集的好时代
当然, RISC-V获得的认可与其原型芯片的实测数据息息相关. 2011年, 伯克利研究团队设计与实现了基于RISC-V指令集的顺序执行的64位处理器核心 (代号为Rocket) , 基于45nm与28nm工艺进行了12次流片, Rocket芯片主频大于1GHz, 与Arm Cortex-A5相比, 实测性能高10%, 面积效率高49%, 单位频率动态功耗仅为43%, 这些数据表明RISC-V Rocket处理器核已具有很好的竞争力. 随后, 伯克利研究团队后又推出了开源的乱序执行核心BOOM (Berkeley Out-of-Order Machine) , 使RISC-V的性能可以达到Arm中高端处理器水平. 2015年, 伯克利研究团队成立初创公司SiFive, 加速RISC-V的商业化.
同样在2015年, 非盈利组织RISC-V基金会 (RISC-V Foundation) 成立, 两年内就吸引了上百个单位加入, 包括谷歌, 华为, IBM, 镁光, 英伟达, 高通, 三星, 西部数据等国际领军企业以及加州大学伯克利分校, 麻省理工学院, 普林斯顿大学, ETH Zurich, 印度理工学院, 洛伦兹国家实验室, 新加坡南洋理工大学以及中科院计算所等学术机构. 企业与研究机构通过RISC-V基金会可参与指令集规范的演进以及软硬件生态系统的发展.
RISC-V基金会成员
RISC-V已经成为了印度国家指令集. 2011年印度实施处理器战略计划, 在全国范围资助2-3个研制处理器的项目. 印度理工学院马德拉斯分校的两位教授在该计划支持下启动了SHAKTI处理器项目, 研制与IBM PowerPC兼容的处理器, 为获得合法授权, SHAKTI项目组与IBM开展了合作谈判, 但未能达成一致. 此时恰好遇上RISC-V在2013年流片成功, 于是SHAKTI项目组放弃PowerPC拥抱RISC-V, 项目目标也临时调整为研制6款基于RISC-V指令集的开源处理器核. 这个临时的调整不仅未受到指责, 反而得到了印度政府更大力度的支持. 另外, 2016年1月, 曾长期开展超级计算机研究的先进计算发展中心获得印度电子信息技术部4500万美元的资助, 目标是研制一款基于RISC-V指令集的2GHz四核处理器. 还有, 在印度政府支持的另一个关于神经形态加速器项目中, 也将RISC-V作为计算主核心. 随着印度政府资助的处理器相关项目都开始向RISC-V靠拢, RISC-V成为了印度的事实国家指令集.
除了印度政府, 美国DARPA, 以色列国家创新局也选择基于RISC-V研制为全国企业服务的处理平台. 如今, 上海市政府也率先开始支持RISC-V架构芯片, 这代表着RISC-V在中国的好时代已经来临?