RISC-V是中国处理器行业的难得机遇吗？

RISC-V是目前嵌入式处理器最热门的话题。周末的下午，北京的天气很好，北航的校园依然熙熙攘攘。由北航出版社主办、联谊会主办的RISC-V嵌入式开发技术沙龙吸引了来自大学、媒体、集成电路、嵌入式、IOT和工业电子开发等领域的70多人参加。IAR和恩智浦现场进行产品演示，参与者和演讲者交流频繁！< br>

目前，虽然全球微处理器指令集架构被Arm和英特尔x86垄断，但2010年诞生于伯克利大学的RISC-V指令集有望打破这一格局，为中国处理器IP带来“自主可控”的发展机遇。RISC-V更像是消费者和物联网等嵌入式应用的“黎明”。现在，许多学院和大学已经开始使用RISC-V进行教学。科技巨头已经宣布支持RISC-V，许多初创科技公司已经出现。目前，虽然RISC-V架构技术仍处于开发阶段，各种芯片平台正在开发和完善，但RISC-V应用最终将会落地。中国集成电路资深人士徐菊岩院士指出，RISC-V目前最适合物联网等“隐形计算”。现在看来，如果要形成一个生态系统，RISC-V很可能在中国。

在这样的机遇下，由嵌入式系统协会组织的第一次技术沙龙聚焦于RISC-V嵌入式开发的主题正如嵌入式行业协会秘书长何小青所说，我希望更多来自业界和学术界的年轻朋友能够与大家分享他们对RISC-V的看法和研究成果，从而更好地推动RISC-V在嵌入式行业的应用。

RISC-V遭遇RUST，引发了操作系统教学的新尝试清华大学计算机系副教授

作为一名研究操作系统的教师，陈认为RISC-V精简指令集听起来像一个硬件范畴，但实际上RISC-V与软件有很大的关联，因为操作系统是一个重要的系统软件，负责管理和控制硬件以支持上层应用。< br>

陈老师介绍，不同计算机系的操作系统课程的教学要求有所不同。有些人只要求能够使用，而其他人需要知道操作系统。清华大学操作系统课程的目标是让学生使用高级语言在特定的中央处理器上设计操作系统。在多年的操作系统教学实践中，陈老师一直在做不同的尝试，比如在x86、MIPS、Arm上，直到2017年，才发现RISC-V是一个很好的选择RISC-V本身来自学校，已经被探索了很长时间，并且是开源的。学生可以获得有关RISC-V的所有信息(与x86和Arm不同，很难深入了解更多细节)，因此在RISC-V上开发应用软件和操作系统更容易

关于为什么选择RUST作为RISC-V的开发语言，陈先生解释如下:虽然现在大多数操作系统都使用C语言进行开发，但仍然存在潜在的安全问题，所以目前很多国外学校也在探索使用C语言以外的语言进行开发，如麻省理工学院尝试使用Go语言之所以选择RUST，是因为它不仅有严格的安全约束，可以将编译时约束转移到运行时，还允许程序员明确指出不安全的块，并使用安全封装和不安全的管理。

经过两年的教学实践，陈老师说在RISC-V上开发操作系统还是很有优势的。例如，一些学生在32位环境中开发的系统可以移植到64位，只需要很小的改动(一两天的工作)，这表明RISC-V已经在硬件架构设计中考虑了软件的一致性。

RISC-V定制处理器帮助四足机器人设计

蔡林霖

北京工业大学硕士研究生尽管RISC离大规模商业应用还有很长的路要走，但在高校已经有了很多研究和应用蔡林霖解释了她选择RISC-V架构作为四足机器人项目的原因:四足机器人最初的控制将使用单片机，由于缺乏外围设备资源，实现复杂功能会有很多困难，而RISC-V可以用来定制处理器，实现更完美的功能。

在北京工业大学韩德强老师的指导下，蔡林霖设计的四足机器人最初由Arm架构处理器控制，现在由基于RISC-V架构的定制处理器实现。虽然在功能实现上差别不大，但在使用Arm架构处理器时，其PWM引脚是通过软件仿真实现的，而现在是通过硬件实现的，大大提高了效率和精度。

RISC-V是中国处理器行业的最后机会。

核心技术的创始人胡振波

是著名的RISC-V技术推广人，对RISC-V有着深刻而独特的理解，也是中国第一个RISC-V开源处理器蜂鸟E203的作者。他认为，在后摩尔时代，由于摩尔定律和德纳尔标度定律的失败，通用处理器逐渐无法满足对整体系统能效比率的追求，因此基于领域的架构设计理念逐渐成为共识和趋势。系统公司和互联网巨头已经开始全面构建核心。结合软件和硬件的更加差异化的创新正在诞生，芯片正显示出类似于互联网服务的趋势。传统的处理器指令集架构(ISA)承载着软件和硬件接口的功能，但各个公司都是封闭的。许多编程模型在开发中共存，这要求嵌入式开发人员掌握许多硬件架构和编程模型，从而降低了产品开发的效率。此外，由于指令集的不可扩展性，很难将硬件扩展和处理器微体系结构紧密结合，因此性能无法进一步提高。更重要的是，寻找和培训具有不同硬件架构编程能力的程序员非常昂贵，这给公司的发展带来了许多困难。< br>

而RISC-V有四个特点，即简单性和一致性、学校和行业之间的无缝连接、开放的可扩展性和高编程效率，这正好可以解决嵌入式开发中的许多难点。RISC-V的开放性决定了它不再仅仅针对某一个应用，而是可以满足许多应用领域的不同需求。因此，RISC-V将得到更多大公司和社区的支持，生态系统将会发展得更快。RISC-V的普及使得更多的工程师可以使用它，并且已经迅速应用到数十亿的物联网市场。在

x86和Arm时代，中国只是处理器的应用市场。虽然它一直想在弯道超车，但它没有实现。胡振波认为，RISC-V是中国处理器行业的最后机会，也可能是最后机会。核心技术主要致力于RISC-V处理器的研发，为客户提供处理器IP及相关解决方案。目前，它已经发布了面向AIoT的超低功耗产品线，正在开发面向边缘计算的矢量加速高性能产品线，并积极与上游和下游合作伙伴合作，共同拓展更广阔的市场。胡振波希望通过自己和加工业的共同努力，帮助中国本土加工业抓住这一难得的机遇。

RISC-V的开发关键在于软件和生态系统

王恩智浦(中国)管理有限公司系统工程总监+199

王拥有多年嵌入式系统应用开发经验。她清楚地知道，工程师在开发过程中需要许多资源，包括文档、开发工具、软件支持包、硬件参考资料、参考解决方案、设计公司的协作开发、人力技术支持和培训资源。因此，王主任认为，RISC-V向单片机扩展的难点不是芯片，而是软件和生态系统的建设。王董事透露，恩智浦现在是RISC-V基金会的白金会员，希望通过公司在业界多年的积累和影响，推动RISC-V生态系统的发展，而不仅仅是推出RISC-V架构芯片。

为了帮助RISC-V建立一个强大的生态系统，恩智浦在RISC-V生态建设方面做了大量工作:为所有开源ISA爱好者建立了一个非营利RISC-V社区(www.open-isa.org)，向所有生态合作伙伴开放，全球开发者可以在这里分享想法和经验，www.open-isa.cn将于5月推出，以方便中国开发者的讨论和学习。两个RISC-V开发板已经启动。一个是VEGAboard，它有双RISC-V核心芯片和Arduino接口兼容开发板。另一种是专为中国大陆量身定制的Veggard，比VEGAboard更容易使用。举办RISC-V应用设计大赛，推动基于RISC-V的单片机应用生态建设，让国内的单片机应用开发者能够更深入的了解和体验RISC-V将如何影响他们的未来，从而推动RISC-V应用的普及。

是用RISC-V开发的，它所面临的开发环境仍然熟悉

，恩智浦(中国)管理有限公司高级系统工程师刘华东。经过多年基于Arm架构的处理器开发，刘华东开始研究RISC-V。从工程师的角度，他详细解释了基于RISC-V指令集开发与使用以前熟悉的嵌入式开发环境的区别。

首先，RISC-V微控制器是基于GNU GCC RISC-V交叉工具链开发的。编译工具是Cmake，可以提高编译效率，而Arm架构处理器是Makefile其次，调试软件采用OpenOCD。只要连接的硬件调试器支持标准JTAG协议，就可以直接使用。如果用户已经习惯了Linux，他可以继续使用命令行模式来开发环境。刘华东表示，实际上很多嵌入式工程师都非常熟悉iar和Keil，所以RISC-V社区提供了Eclipse集成开发环境，在标准Eclipse的基础上增加了插件，优化了RISC-V的开发，与工程师原来熟悉的开发调试环境非常相似。

在介绍了恩智浦推出的VEGAboard和Vega开发板结构后，华详细介绍了RV32M1内核，这是一款异构四核微控制器，包括两个RISC-V内核(一个RI5CY内核和一个ZERO_RISCY内核)和两个Arm内核(一个Cortex-M4F内核和一个Cortex-M0+内核)。单片机可以运行BLE、网格/线程/紫蜂协议，这特别适合超低功耗的移动设备

IAR可以弥补RISC-V的商业短板

IAR系统(中国)中国经理盛蕾

IAR是一个专业的商业开发工具。RISC-V开源社区已经有许多免费的开源开发工具。看起来收费的国际癌症研究机构不会与国际癌症研究中心五号相交，但事实上，国际癌症研究机构系统是国际癌症研究中心五号基金会的成员，从三年前开始就一直在研究国际癌症研究中心五号。盛蕾解释了为什么RISC-V仍然需要IAR的原因:如果一个芯片要在市场上销售，仅仅拥有芯片性能优势是没有意义的。只有当整个系统(包括处理器设计、主频和编译器)具有优势时，产品才有竞争力。可以预测，如果只使用免费的开发工具(如GCC)，基于RISC-V指令集的处理器在整体系统性能上无法与成熟的Arm架构产品竞争。因此，RISC-V必须与IAR相结合才能进入市场。

盛蕾表示，IAR目前支持市场上常用的40多种微控制器架构，包括基于Arm内核的微控制器和基于各公司私有架构的微控制器。今年将增加支持RISC-V的新产品。计划在6月向合作客户发布1.10商业版本，稍后将推出升级版本。

结论

表明大学、芯片公司和软件公司都对RISC-V寄予厚望，并为此做了大量工作。这对中国的处理器行业来说是一盏明灯。希望更多的公司参与到RISC-V生态系统的建设中来，帮助中国的处理器行业抓住这个大好机会！

是由国内知名学者和行业人士共同发起的嵌入式系统协会。它已经建立和运行了11年。嵌入式系统协会为中国不同学科的专家学者、工程师和技术人员、市场和科技媒体提供学术和工业信息交流的环境。这是一个促进个人友谊的公益科技沙龙。嵌入式系统联谊会技术沙龙是联谊会继专题讨论形式之后的新尝试，更强调专业化、年轻化和实战化。(结束)

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