开源运动席卷芯片业

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来源: EEWORLD

大型技术公司已开始涉足RISC-V，该技术以任何人都可以使用的免费标准代替了芯片设计过程关键部分的专有技术。尽管还处于初期阶段，但这可能会创造出一批新的处理器，它们可以与英特尔公司的产品竞争，并争夺Arm的许可业务。

12月，大约2,000人在硅谷参加了一场研讨会，以了解RISC-V，这是一套控制与处理的新指令。在短短几年内，RISC-V已从大学教学工具发展为一种开源标准，业界巨头正在探索该标准，包括Google，三星，阿里巴巴，高通公司和Nvidia等。

加州大学伯克利分校的计算机科学家Krste Asanovic，同时也是SiFive联合创始人说：“大多数主要公司都在为RISC-V做出巨大努力。”SiFive是一家销售基于RISC-V的芯片设计创业公司。

开源利用了众多公司的贡献，而不仅仅是少数公司的专有专利。通过共享新代码，任何人都可以看到其改变并在此基础上进行自己的贡献。在1990年代被诸如Microsoft之类的巨头采用之后，这种不断扩展的方式已成为互联网、智能手机和许多软件应用程序的基础。去年，IBM以历史上最大的一笔软件交易收购了开源先驱Red Hat，甚至微软也加入进来，收购了最大的开源代码存储库GitHub。

对于4000亿美元的芯片行业来说，只开放一小部分专利，是完全不够的。但是，如果有足够的公司承诺采用开源方法，那么这可能会创建一个共享的知识库，而这对于英特尔和Arm来说可能很难跟上。

早期的发展集中在指令集上，指令集控制处理器的基本功能。几年来市场中只有两个重要的指令集，一种是英特尔的X86，它在计算机处理器中占主导地位，从英特尔或AMD购买芯片是使用此指令集的唯一方法，英特尔是唯一可以改变它的公司。

其他指令集是所有主要智能手机组件的基础，它归软银集团旗下子公司Arm所有，可以付费使用，因此其他公司也可以使用它来设计自己的芯片。但是同样，只有Arm可以改变其基本架构。

这使得行业的其余部分智能依靠这两家公司创新，数十年来，这一直不是问题，因为大多数处理器都是通用组件，通过提高生产水平，每年都可以更快，更高效地工作。但是，这些行业规则正在瓦解，芯片不断小型化的稳步进行已经违反了物理定律，而人工智能以及来自互联网和智能手机的大量数据要求采用新的信息处理方式。 RISC-V的支持者说，新的指令集将帮助创建更好的芯片来为无人驾驶汽车，语音识别和其他AI任务提供动力。

Google在其OpenTitan项目中使用RISC-V，该项目正在为数据中心服务器和存储设备开发安全芯片。多年来监督Google大型数据中心的技术基础设施的Urs Holzle说：“还有许多其他计算任务，例如机器学习，都可以从开放计算架构中受益。”

三星表示将在其用于手机组件的芯片中使用SiFive的设计。RISC-V出现在微控制器（一种处理器的基本形式）中，该微控制器是高通和Nvidia出售的更为复杂的芯片的一部分。最大的数据存储设备制造商之一Western Digital计划在某些产品中使用该技术，并已将其设计开源。阿里巴巴宣布了基于RISC-V的芯片，几所大学也已经发布了开源设计。

RISC-V基金会目前有200名中国会员，这是一个非营利组织，成立于2015年，旨在促进该指令集的使用。一个印度的项目使用该技术开发了六个处理器。

RISC-V规范是由基金会技术委员会开发、批准和维护，该委员会由多家成员公司的工程师和其他贡献者组成。拟议的修订版发布在GitHub上。RISC-V设计可以是免费的也可以是许可的，虽然并没有严格遵守官方规范的要求，但会员有动机使其设计兼容。根据该项目的支持者表示，这为芯片客户提供了他们设计与软件正确通信的组件所需蓝图的多种选择。