中国在乌镇互联网大会上宣布成立 RISC-V
中国联盟,联盟理事长是倪光南。RISC-V
是基于精简指令集(RISC)原则的一个开源指令集架构。相比其他指令集,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。

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11月8日,在网信办、中国科学院等的支持和指导下,中国开放指令生态联盟(简称“RISC-V中国联盟”)在浙江举行的第五届互联网大会上正式宣布成立,并举行揭牌发布仪式。图灵奖得主、美国加州大学伯克利分校教授David
Patterson发布了由计算所翻译的中文版《RISC-V手册》。

RISC-V 中国联盟秘书长包云岗称,“RISC-V 指令集有望像开源软件生态中的
Linux 那样,成为计算机芯片与系统创新的基石。”但只有 RISC-V
指令集还远远不够,还需要开发基于 RISC-V 的开源工具链、开源 IP、开源 SoC
等才能形成开源芯片生态,这需要更多支持开源芯片的力量参与和贡献。

11月9日,从中科院计算所获悉,中国开放指令生态联盟于8日在浙江乌镇召开的世界互联网大会上宣布成立。联盟理事长由中国工程院院士、中科院计算所研究员倪光南担任。

RISC-V中国联盟由中国工程院院士、中科院计算技术研究所研究员倪光南任理事长,阿里-中天微、百度、北京大学、长虹集团、清华大学、腾讯、中芯国际、紫光展锐等为副理事长单位,中国电子信息产业发展研究院为常务副理事长单位,计算所研究员包云岗任秘书长。联盟旨在以RISC-V指令集为抓手,联合学术及产业界推动开源开放指令芯片及生态的健康发展。

联盟制定了一个“三步走”计划,希望用 10 年左右的时间,到 2030
年逐步完成开源芯片生态的建立。联盟发起单位包括中科院计算所、北京大学、清华大学、阿里—中天微、百度、中芯国际等近
20 家研究机构和企业,目前已有一批企业构建了开源芯片关键技术。

图灵奖得主David Patterson与联盟理事成员合影

芯片是信息技术的引擎,推动着人类社会的数字化、信息化与智能化。随着摩尔定律濒临终结,维持芯片技术创新面临挑战。开源芯片设计将是应对挑战的新思路。如今芯片设计动辄需要上亿研发费用、投入上百人,只有少数企业才能承担。反观互联网领域通过开源软件降低开发门槛,创造了繁荣的互联网产业。如果开源芯片设计能将芯片设计门槛降低几个数量级——3-5人的小团队在3-4个月内,只需几万元便能研制出一款有市场竞争力的芯片,必将吸引大量人员投入芯片产业,重塑繁荣。美国加州大学伯克利分校发明的开放指令集RISC-V朝着这一目标迈出了重要的一步。该指令集有望像开源软件生态中的Linux那样,成为计算机芯片与系统创新的基石。只有RISC-V指令集远远不够,需要开发基于RISC-V的开源工具链、开源IP、开源SoC等才能形成开源芯片生态,这需要更多支持开源芯片的力量参与和贡献。

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图灵奖得主、美国加州大学伯克利分校教授David
Patterson在成立仪式上发布了由中科院计算所翻译的中文版《RISC-V手册》。RISC-V是一套由美国加州大学伯克利分校发明的开源指令系统。该系统全开放、低门槛、可免费使用,开发者能够自由设计以实现不同的芯片创新创意。

RISC-V中国联盟制定了“三步走”计划,希望用10年左右的时间,到2030年逐步完成开源芯片生态的建立,主要包括:

来自:科学网

“RISC-V指令集有望像开源软件生态中的Linux那样,成为计算机芯片与系统创新的基石。”
RISC-V中国联盟秘书长、中科院计算所研究员包云岗对《中国科学报》记者说,但只有RISC-V指令集还远远不够,还需要开发基于RISC-V的开源工具链、开源IP、开源SoC等才能形成开源芯片生态,这需要更多支持开源芯片的力量参与和贡献。


第一步,为开源社区提供经过流片验证的高质量RISC-V开源核及SoC芯片设计方案;

包云岗表示,RISC-V中国联盟旨在以RISC-V指令集为抓手,联合学术及产业界推动开源开放指令芯片及生态的健康发展。因此,联盟制定了一个“三步走”计划,希望用10年左右的时间,到2030年逐步完成开源芯片生态的建立。


第二步,逐步构建一套基于开源工具链、开源IP、开源工艺库的SoC芯片设计流程,为企业提供商业版工具与IP之外的开源方案;

包云岗认为,如果开源芯片设计能将芯片设计门槛降低几个数量级——3——5人的小团队在3——4个月内,只需几万元便能研制出一款有市场竞争力的芯片,必将吸引大量人员投入芯片产业。


第三步,迭代优化开源工具,提高设计验证效率,为大批科研机构、中小企业提供定制芯片服务,降低芯片开发门槛。

据了解,RISC-V中国联盟发起单位包括中科院计算所、北京大学、清华大学、阿里—中天微、百度、中芯国际等近20家研究机构和企业,目前已有一批企业构建了开源芯片关键技术。

此次RISC-V中国联盟派出的参展单位近年来都在RISC-V开放指令集相关技术领域做出了重要的原型或产品,涵盖数据中心、边缘计算及物联网等多个应用领域。杭州中天微展出了最新推出的全球首款带TEE的RISC-V嵌入式CPU;睿思芯科展出了基于RISC-V的64位可编程终端AI芯片;紫光展锐推出了基于RISC-V的高集成度、高性能、低功耗SOC芯片;中科创达展示基于RISC-V的参考设计,操作系统及端到端技术服务。在科研教育方面,计算所展出了两项前沿研究——标签化RISC-V与支持RISC-V指令集的嵌入式实时操作系统;清华大学展示了基于RUST语言的多核优化操作系统。

为何要成立中国RISC-V 产业联盟?

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虽然当前中国芯片市场繁荣发展,但是不可忽视的是,仍存在大多数产品依赖进口、缺乏核心技术等问题。目前国内芯片企业大都是基于国外企业提供的软件系统和开发工具进行芯片设计开发,为此需要支付大量的IP费用,并且存在巨大的数据安全隐患。因此,构建我国自主知识产权芯片生态系统十分必要性并且势在必行。

会议现场

指令集是半导体芯片发展最重要的基础,对CPU运算进行指导和优化的硬程序。传统的大多数指令集架构,例如x86,ARM和MIPS等,通常属于某个公司所有,在获得专利授权前无法自由使用。而RISC-V,是一种基于精简指令集计算(RISC)设计原则的开放指令集架构(ISA),由伯克利大学于2010发起。与大多数指令集相比,其最大特色就是开放和免费,通过将核心指令集以及其CPU设计的IP开源,很大程度上改变运算平台芯片的设计生态。

目前,在服务器和PC机领域的处理器芯片几乎全部被X86架构统治,以智能手机和终端设备为代表的移动领域的处理器芯片则几乎全部由ARM构架垄断。

相比于这些主流架构严格的授权使用机制,2010年由加州大学伯克利分校牵头创立的新型指令集RISC-V则完全不同,其创立之初就确定走开放、共享、安全的道路。全世界任何公司、研究机构与个人都可以自由地开发和销售兼容RISC-V指令集架构的处理器,并可灵活地修改以增加新的功能,无须支付指令集授权费用;还可通过RISC-V基金会参与指令集规范的演进,无须担心传统的指令集私有的方式所带来的不可控、不安全等弊端。此外,RISC-V拥有精简、低功耗、模块化、可扩展等技术优势,尤为适合物联网等嵌入式应用以及需要定制化的场景。

RISC-V生态体系正在全球范围内快速崛起,成为半导体产业及物联网、边缘计算等新兴应用领域的重要创新焦点。国内外诸多企业、研究机构加入了RISC-V基金会,并围绕RISC-V指令集标准开发IP核、芯片、系统、软件等,一个新的生态和产业链正在蓬勃发展。美国国防高级研究计划局已连续多年通过专项方式支持RISC-V指令集的研究和实用化。

中国拥抱RISC-V标准,有助于实现CPU在民用领域尤其是新兴领域的自主、可控、繁荣。RISC-V给中国产业带来的最大机遇是一个与全球一致的起跑线;联盟及专委会的成立就是要凝聚国内RISC-V的创新力量,促进RISC-V生态培育,提升中国在RISC-V标准制定中的影响力,推动中国抓住RISC-V这一难得的历史机遇,建立中国国产自主、可控、安全的异构运算平台,在新的技术变革中实现产业的全面跃升。

文章来源:科学网