性能突破天花板？国产RISC-V处理器另有很长的路要走

宣布时间：2023-03-08 11:58来源：科工力量

日前，由阿里巴巴平头哥举办的首届玄铁RISC-V生态大会在上海举行。就本次大会宣布的内容来看，主要是对已往几年的结果做了汇总，以及一些对未来的期望。目前，RISC-V在中国刚刚起步，危害与机缘并存，确实是国产CPU突围的一个选项，但不宜太过吹捧。

RISC-V是对抗知识产权霸凌的产品

一直以来，知识产权是西方国家对中国举事的一张牌。在这方面，最典范的例子就要数特朗普，特朗普就在推特中声称，有价值3000亿美元知识产权被窃。

以史为鉴，在剽窃前人知识产权方面，最乐成的规范就是美国。在美国追赶欧洲技术的时代，美国无视欧洲专利，并且肆无忌惮的山寨和偷窃欧洲技术。只不过如今山水轮流转，轮到美国处于技术优势职位了，于是美国就利用知识产权作为武器，攻击在科技水平上处于追赶职位的生长中国家。

专利的本意在于社会包管权益的情况下，私有的知识逐渐变为公有。就理想状态而言，好的专利能吸引投资，更好的回馈立异者，而专利�；て诘挠邢扌阅苊憷⒚魅思绦⒁�。他们的新知识在�；て谀谀苡糜诮逃�，�；て诤竽苡糜谏桃�，使厥后者可以更好的利用。但这只是最理想的状态，在实践中，欧美科技公司总是会滥用知识产权，形成事实上的知识产权霸凌。

这方面，最典范的例子就是高通。在3G时代，高通首创人中的一位世界级科学家，通过一篇论文论证CDMA可以比TDMA提升18倍，于是全世界都把CDMA作为通信技术未来生长的偏向，然后高通通过对CDMA技术的垄断，在3G时代滥收高通税，引发众怒，这几年中国、欧洲和韩国对高通频频提倡反垄断视察，则是秋后算账。

Intel滥用X86专利也是一个很好的例子。早期，做X86的并不止如今的Intel、AMD两家，Cyrix也是玩家之一，在Cyrix被VIA收购以后，为了垄断市场，Intel对VIA祭出专利大棒，把VIA的X86芯片彻底打死，顺带拍死了VIA一经很红火的桥片业务。之后全美达想要通过兼容X86的方法打插边球，结果被Intel用专利诉讼的方法活活耗死，因为在诉讼期间，没有公司敢和全美达做生意，最后全美达打赢了讼事，输掉了公司。

新崛起的ARM，在授权上也略有滥用知识产权霸权职位的味道，ARM虽然卡的没Intel那么死，但购置ARM指令集授权颇为不菲，并且还不允许你改。在已往几年里，ARM多次配合美国政府制裁中国企业，数月前，ARM直接宣布不再授权中国芯片设计公司使用其先进的CPU芯片设计IP。

正是因为Intel和ARM太犷悍，RISC-V兴起，随后获得了全球大宗商业公司的青睐。由于美国对中国提倡科技战，以及Intel和ARM过于犷悍，中国IC设计公司只有两个选择，要么研发自主指令集另起炉灶，好比龙芯和申威，要么再找一个国际上相对开放的新指令集，好比RISC-V。关于当下的中国IC设计公司而言，如果胆略缺乏，或能力缺乏，不敢另起炉灶，开发和使用自主指令集，那么，RISC-V则是一定的选择。

当下的RISC-V处理器更适合嵌入式应用

目前，关于RISC-V有不少过于乐观的吹捧，有学者就体现RISC-V是中国CPU领域受接待的架构，成为推动新一代信息技术生长的新引擎�Ａ碛忻教迦衔�，平头哥已基本完成国际及海内主流操作系统与RISC-V的全适配，包括安卓、Debian、Fedora、Gentoo、Ubuntu、龙蜥、统信、openKylin、创维酷开系统、RTT等操作系统。这意味着RISC-V完全有能力通过云、桌面、终端等差别操作系统承接软件应用，上层应用开发者0代码即可顺滑实现架构兼容。

铁流认为，这些评价关于目前的国产RISC-V处理器而言无疑是捧杀，当下的RISC-V处理器仅能满足嵌入式场景，关于桌面和高性能效劳器来说力有不逮。

首先，当下的国产RISC-V处理器性能缺乏。以玄铁910和无剑600为例，这里说明一下，玄铁910是CPU核，类似ARM Cortex A55，无剑600则是CPU，无剑600集成了四个玄铁910。

凭据测评显示，C910 AI推理性能与龙芯GS264和君正Xburst2相当。

虽然，这只是推理能力测试，并非通用性能测试。就单核性能而言，网传无剑600 SEPC06测试为10-12分。从这个测试可以看出，玄铁910或许率是一个轻量级的CPU核，与AMD的Zen、龙芯的LA664等高性能CPU核有不小差别。总的来说，无剑600是一个给开发者的平台，RISC-V在嵌入式方面前景不错，但想要在桌面和效劳器市场立足尚需时日。

其次，RISC-V目前的指令集并不适合做高性能CPU。当下，RISC-V标准指令集很是精简，32位基础指令是47条，64位基础指令15条，基础指令共62条，加上并入标准的扩展指令，总数约为二、三百条。RISC-V功效比较简单，张福新在讲座中指出，用RISC-V和龙芯实现同样的功效（GCC编译器），RISC-V会比龙芯多用20%指令。说的透彻一些，RISC-V还不是一个成熟的商业指令集，照旧一个不绝完善中的指令集标准。以X86和ARM而言，X86、ARM指令数凌驾2000条，RISC-V如果想要做高性能桌面产品，目前的指令集是肯定不敷的。类似的，龙芯的基础指令集有300多条，加上向量指令、虚拟化、二进制翻译等，指令凌驾2000条，这才是成熟商业指令集的正常形态。

诚然，RISC-V允许自行拓展私有指令集，但有时候也不是允许拓展就能解决一切问题。具体来说，要做基于RISC-V指令集的高性能桌面CPU，自己拓展了一堆私有向量、虚拟化等指令，这时会发明这些指令没有任何软件支持，因为自己拓展的这些不是RISC-V标准指令集。行业里甚至可能还会发出不果真私有指令、碎片化、破裂RISC-V生态等指责。

也许几年后，RISC-V进一步生长推出了新的标准，支持了之前没有的特性，为了兼容标准RISC-V生态，就必须放弃自己已经拓展的指令，这即是前功尽弃，基于私自拓展指令设计的CPU都因不兼容标准RISC-V而在RISC-V体系中被边沿化。

实质上说，本次玄铁RISC-V生态大会是阿里给自己的RISC-V处理器炒热度做展销。并且一些说法言过其实，好比声称“玄铁910突破了RISC-V性能的天花板，让基于RISC-V架构的高性能芯片成为可能”，即便不提外洋机构设计的RISC-V处理器，只看海内，当下国产RISC-V处理器的天花板是包云岗老师主持研发的香山处理器，况且玄铁910只是一款轻量级的CPU核，距离其标榜的高性能尚有不小差别。

另外，Linux刊行版支持RISC-V是一回事，海量的应用软件是否支持玄铁和无剑则是另一回事，这一点在信创工程中被充分验证，繁琐的软件适配事情已经成为国产CPU推广的最大障碍，Linux刊行版支持RISC-V这仅仅是万里长征第一步，想要进军桌面和效劳器，国产RISC-V处理器另有很长的路要走。

RISC-V最大意义是培育人才和提升能力

刘鹤副总理在北京调研集成电路企业生长时指出，“生长集成电路工业必须发挥新型举国体制优势，用好政府和市场两方面力量......必须始终坚持国际相助，广交朋友，扩大开放，坚定维护全球工业链供应链稳定”。

作为一个冉冉上升，有望和美国平起平坐的大国，美国有的，中国必须有，美国没有的，中国也要有。特别是在美国提倡科技战，在半导体方面停止中国的大配景下，中国必须有龙芯申威这样的纯自主CPU。同时，中国市场很大，嵌入式市场异常辽阔，足以养活多款指令集CPU。

由于有海内外众多厂商加入，RISC-V的工业生态会逐步成熟，特别是在嵌入式应用方面，会有大宗商机。不过，RISC-V究竟是美国人搞的工具，虽然目前RISC-V基金会拥有RISC-V开放指令集标准，RISC-V基金会体现并不会受美国出口管制，但未来究竟会怎么样？谁也无法包管RISC-V不会受到国际政治波及。

从这个角度看，RISC-V是国产CPU的一个备选项，甚至只是一个增补选项。RISC-V最大的意义是培育人才，锤炼步队，提升本土设计团队的技术和能力。

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