RISC-V架构能否有效挑战ARM和英特尔?

RISC-V架构短时间内很难挑战ARM和英特尔,未来还是有很大可能性的,比如当初谁能想象华为海思有挑战高通、苹果的能力呢?

在这之前,我们要明确的知道,我们到底在谈论什么?

RISC-V指的是RISC系列指令集的第五代产品,对应的是ARM指令集、英特尔的X86(含64位)指令集 。下图是为了更好的帮助我们理解指令集 。


RISC-V架构能否有效挑战ARM和英特尔?
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指令集存储在CPU内部,引导CPU进行运算,并帮助CPU更高效运行,介于软件和底层硬件之间的一套程序指令合集 。可以理解为是CPU的大脑 。

CPU主要有两大指令集复杂指令集架构,包含X86 。精简指令集架构,包含ARM、MIPS和RISC-V 。

复杂指令集架构和精简指令集架构有什么区别呢?举个例子:命令一个人吃饭,那么我们应该怎么命令呢?

直接对他下达“吃饭”的命令,或者命令他“先拿勺子,然后舀起一勺饭,然后张嘴,然后送到嘴里,最后咽下去” 。

从这里可以看到,对于命令别人做事这样一件事情,不同的人有不同的理解 。


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有人认为先给接受命令的人足够的训练,让他掌握各种复杂技能(在硬件中实现对应的复杂功能),那么以后就可以用非常简单的命令让他去做很复杂的事情——比如只要说一句“吃饭”,他就会吃饭 。有人认为这样会让事情变得太复杂,毕竟接受命令的人要做的事情很复杂,如果你这时候想让他吃菜怎么办?难道继续训练他吃菜的方法?我们为什么不可以把事情分为许多非常基本的步骤,这样只需要接受命令的人懂得很少的基本技能,就可以完成同样的工作,无非是下达命令的人稍微累一点——比如现在我要他吃菜,只需要把刚刚吃饭命令里的“舀起一勺饭”改成“舀起一勺菜”,问题就解决了,多么简单 。

这就是“复杂指令集”和“精简指令集”的逻辑区别 。

X86、ARM、RSIC-V这三种架构的主要应用方向:
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X86:传统PC市场的主流,善于处理大数据,IP掌握在英特尔和AMD手中;

ARM:移动(手机)市场,处理快数据为主,目前也使用在便携笔记本中,IP大部分掌握在ARM公司;

RISC-V:当需要同时兼顾数据传输速度与传输量时,X86、ARM架构的胜任能力有限,RISC-C表现出了较强的优势 。


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RISC-V的优势

RISC-V是全面开源免费的,允许任何用户自由修改、扩展,而ARM需要支付高昂的IP费用才可以使用 。


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RISC-V最大的特性在于“精简”,X86和ARM的架构篇幅动辄几百数千页,RISC-V的规范文档仅有145页,且“特权架构文档”的篇幅也仅有91页 。RISC-V的基本指令数目仅40多条,加上其他的模块化扩展指令,总共也只有几十条指令 。


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RISC-V将不同的部分以模块化的方式组织在一起,并试图通过统一的架构来满足各种不同的应用场景,这种模块化是X86和ARM架构所不具备的 。


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RISC-V也可用于手机、服务器,但它的优势在于即将登场的物联网时代

RISC-V作为新兴架构,以其精简的体量,或许在未来的IOT领域中能取得绝对的优势 。IOT领域对AI芯片既要求高计算能力,又要求低延迟,同时芯片的成本要低 。RISC-V就是站在未来的这个风口上,但能不能飞得起来还是一个未知数 。


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RISC-V也并不是没有对手,MIPS也属于精简指令集架构,它们有很多的相似的地方 。另外英特尔、ARM、AMD等巨头都已经看到了下一场的盛宴是物联网,都已经纷纷提前布局物联网 。又有谁能预测到未来会不会半路再杀出个程咬金来呢?

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其他网友观点

作为低功耗CPU,RISC5是可以挑战ARM的,但是ARM不是单一CPU,还有媒体的编码解码的IP,以及集成的显卡mali,以及一个完整计算机做需要的外围器件,就是说现在的ARM芯片不是CPU,是SOC,是计算机系统 。

RISC5现在还在传统的CPU方面不断进步中

当然也会逐渐集成所需的外围器件,做成SOC 。更重要的是能集成类似FPGA这样的芯片,微程序可以动态加载,需要AI就是神经网络,需要解码编码就装入H265之类的IP,一般的交互操作FPGA就睡觉 。这样性能通过FPGA提升,低功耗就用RISC5本身的简单高效来实现 。

现在RISC5还是个孩子,没有能力挑战ARM和intel,

未来或许可能,只要牙膏厂继续挤牙膏,被替代就是可能的 。

另外,intel在非移动设备上面是王者,AMD只是挑战,现在不可能颠覆 。

ARM也没闲着,在移动设备方面是王者,在服务器方面也在积极发展 。

未来国内自主的芯片RISC5是有希望大力发展的,虽然现在是龙芯有优势,但是龙芯的指令集是mips,是个舶来品,不能完全自主 。

其他网友观点

90年代末期,随着各国半导体技术产业链成熟及移动手机井喷式普及,ARM公司基于IP授权的商业模式在移动互联网推进的浪潮中赚的盆满钵满 。在随后的发展中,苹果公司推出了基于ARM芯片设计的ipod及颠覆移动电话模式的Iphone,谷歌发布了基于ARM指令集的Android系统,至此,移动互联网进入了飞速发展阶段,ARM也因此奠定了在处理器芯片市场的霸主地位 。

当英特尔还沾沾自喜于自己的PC市场时, ARM 架构已经默默在手机处理器 IP 领域一统江山,并且建立起庞大、完整的生态系统供应链,等到英特尔觉悟想要回攻手机领域时,一切为时已晚 。而此时,另一个星星之火正悄悄被点燃,就是标榜开源架构的 RISC-V。

RISC-V指令集是一个灵活的、现代的、没有专利问题和没有历史包袱的全新指令集,并且以BSD许可证发布 。任何公司都可以在自己的产品中免费使用,而修改也无需再开源 。和成就了ARM的授权模式相比,RISC-V不仅能让公司收益,也能够让大学和研究机构更好地研究新的处理器技术和架构 。

【RISC-V架构能否有效挑战ARM和英特尔?】基于这种开放式标准协作实现处理器的方式,为RISC-V架构提供了更高水平的软件扩展度和硬件自由度 。同时,回顾过往我们可以看到,开源的运作方式创造了诸多新的商业模式,提高了产业效率降低了研发成本,典型的如Linux操作系统 。

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