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RISC-V生態處于起步期,歡迎開發者使用、分享和完善

作者:王瑩時間:2019-05-29來源:電子產品世界收藏

  王瑩 《電子產品世界》

本文引用地址:http://www.crmfjg.tw/article/201905/401031.htm

  以開放的指令集和學術化的設計,正在吸引越來越多愿意嘗試新事物、面向未來設計的開發人員。不過,在社區、和商業化方面還大有潛力可挖,以打造成像Linux社區一樣的大家共同去維護、服務和完善的系統。

  2019年5月,基金會在中國五座城市開展RISC-V免費入門活動。在北京站,電子產品世界等媒體訪問了RISC-V基金會新任CEO(首席執行官)Calista Redmond女士,請她介紹了RISC-V的和基金會的發展狀況。

  1 中國及世界各國RISC-V發展情況

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  現在有幾個RISC-V活躍的地區,歐洲、美國、中國、印度等,大家都在非常積極地參與,也有不同的側重點。中國和印度,從國家層面在幫助RISC-V發展為具備國際領先的水平。美國對于RISC-V在設計層面,從實施到嵌入都具有濃厚的興趣。

  2 RISC-V在哪些領域應用得較多

  RIS -V適合不同的領域。根據現在的情況,基金會之所以要設計模塊化,就是為了能夠有不同的領域允許不同的優化,但是優化程度是不一樣的。過去像Arm或者是Intel x86,它們的指令本身是不能取消的,不管你在哪個應用領域,都要全部實現。

  而RISC-V因為有模塊化,所以除了有為系統軟件兼容性所需的最基本的指令,其他不需要領域的指令可以直接去掉。就現在來考慮,起碼有幾個方面:一是低功耗。第二,有些是針對性能方面。所以RISC-V并不只是針對某一個特定領域設計的,而是在所有領域都可以有針對性地選擇系統優化。

  現在RISC-V才剛剛開始,側重于嵌入式、物聯網的邊緣計算等。盡管邊緣計算比較新,但是因為是新的應用領域,是很有優勢的,大家在積極開發過程中。

  因此,RISC-V 已經考慮到不同領域的需要,希望大家能發現更多其他新的應用領域。

  3 如何加入自己的指令

  實際上可以按自己想要的應用去加指令,但并不一定是最好的方式。起碼有三點可以認真地考慮。

  第一,RISC-V基金會提供一套標準的擴展指令集。通過這種統一的擴展指令集,可以確保上層軟件和底層硬件的通用性。

  第二,如果開發者想要深度定制,可以在預留位置上去自定義指令集,并不會與標準指令集沖突。

  第三點,也是最重要的一點,如果你愿意把你的市場擴大,使更多人來分享,你可以向基金會提出來,由大家一起討論。如果得到大家的一致認可,那就可以作為一種標準的擴展。

  4 RISC-V生態還處于起步期

  起步階段有一個問題:現在看起來好像大家都在等別人邁出第一步,因為具有一定的風險性——對于投入與回報是否成正比是未知的。但是實際上,第一個吃螃蟹者是有優勢的,只是現在這種優勢還很難定義。所以,大家對此都有一些猶豫。RISC-V基金會希望使大家把這種顧慮降到最低,使它變成不是單獨一個人解決所有的難題,而是大家協作把問題講清楚,然后一步步地起來。

  那么,RISC-V基金會是否可以借鑒Linux基金會的一些成功經驗?實際上,RISC-V基金會正在借助Linux基金會的很多資源,尤其是成員的管理和客戶支持方面,以及各種各樣的服務、后勤等方面的經驗。此外,Calista本人在Linux基金會工作有十余年,所以可以利用二者內部間的工作關系來幫助RISC-V基金會的發展。

  5 RISC-V的兼容性

  RISC-V是指令集開源,但是內核架構需要自己寫,所以做出來一個芯片可能引腳不兼容。此外,應用軟件似乎也不是特別多。關于內核架構和軟件的問題如何解決呢?

  首先,RISC-V基金會在芯片層面和平臺層面都在定義。現在開源的是指令集架構(ISA),后面還會有新的標準在定義。所以基金會并不是僅僅只定義ISA。

  第二,軟件的兼容性也一直是主要考慮的一個方面。作為一個指令集,關鍵要解決的問題是軟硬件的接口。譬如說對于芯片不同的引腳,根據“核”用在不同的領域,它的引腳數也是不同的。就像Arm和Intel,如果要持續幾十年之久,肯定應用領域是不斷變化的。但是上面所有的軟件,尤其是主要的軟件,如果因為你的引腳數的變化都要變化,這個工作量是不可承受的。所以,在清晰地定義了軟硬件接口的情況下,能夠保證軟件的兼容性遠遠高于硬件實現的重要性;而且,為了保證軟件的兼容性,硬件是允許差異化的。

  為了進一步豐富RISC-V的操作系統及軟件工具,RISC-V基金會現在正在跟一些比較關鍵的軟件公司,尤其是操作系統(OS)公司,包括Red Hat(紅帽)等公司聯系,從而借鑒其適合RISC-V的內容用來支持RISC-V。

  6 RISC-V的商業模式

  目前RISC-V基金會的成員主要分為兩大類,大多數現在已經擁有相關業務。所以對商業模式來說是兩點:一個是RISC-V允許你創新。像Arm和x86是不開放的(筆者注:Arm不開放系統架構和指令集,Intel不開放內核),不允許你創新的。第二是降低成本,包括一些許可證之類的。這兩點是針對現在擁有業務的成員。

  對于初創公司,希望RISC-V能夠作為他們的起步基礎,因為在初始設計的時候RISC-V就是比較簡化的,使得你的起步比較快。還有一個是軟件的兼容性。用戶可以使用其他的系統,或者集中到一個部分,就可以使其在上下游間獲取一些客戶。

  7 歡迎使用、分享和貢獻

  作為基金會成員,你做了一個完整的系統,你不一定跟別人分享,但是如果其他成員愿意分享,你可以使用。所以在這個過程中,可以簡化和加速你的開發速度,降低開發成本。

  但是,如果你跟別人分享,你會收獲到什么呢?因為你送出去的內容是免費的,你交出去以后收到的是名譽,以及他人使用后的反饋,讓你認識到你設計中的一些缺陷。

  還有就是你挑你需要的,別人挑別人需要的,希望通過這樣的共享來取長補短。

  當然,貢獻作為一個成員不是必須要求的。比如說我們打球,其實每個成員與看客都是重要的。盡管你沒有技術上的直接貢獻,但是,你會影響到社會及市場的接受,這就擴大了這個技術的影響力,從這一點來說也是有意義的。

  8 相比其他架構的門檻

  那么,相比拿到Arm授權和拿到RISC-V授權,設計的門檻是更高了,還是更低了?這主要還是看這家公司本身的技術能力和側重的產品。各種應用的要求都不一樣,涉及到的因素也很多(如表1)。所以很難說RISC-V一定比Arm好,或者是Arm一定比RISC-V好。

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  (在此,電子產品世界記者補充一下:RISC-V面臨的問題也是跟所有處理器芯片面臨同樣的問題,就是生態問題,即在那種獨立控制自己很小的微型生態環境當中,例如有些領域,對于所有的軟件/生態,開發者自己可以全部控制,諸如我一家可以重新編譯一遍,是可以發展的。但是在已經廣泛存在的生態中,例如PC和手機生態中,機會可能不大。因為通常認為Intelx86在PC與服務器領域生態很成熟,Arm在手機領域生態已成熟。)

  9 基金會的下一步議題

  不同的客戶、成員的需求不同。從基金會的角度來說,首先表1 RISC-V與Arm、Intel的簡要比較 是確認一下這個需求是不是有廣泛性、代表性的,然后再確認如果要滿足這些需求,哪些是關鍵成員,之后再從基金會的角度把大家組織起來共同討論來確定。

  從基金會的角度來看,并不是一定要定義這個生態系統要有什么,而是讓成員們提出和討論需要什么。更關鍵的是大家能夠一起貢獻,來決定這個內容,而不是由RISC-V來指定。

  本文來源于科技期刊《電子產品世界》2019年第6期第86頁,歡迎您寫論文時引用,并注明出處



關鍵詞: 201906 RISC-V 生態

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