ARM授权费用太贵,科技巨头欲转向开源架构RISC

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不久前,特斯拉加入RISC-V基金会,并考虑在新款芯片中使用免费的RISC-V设计。至此,已有IBM、NXP、西部数据、英伟达、高通、三星、谷歌、华为等200多家科技公司加入RISC-V阵营。

再次出現你什儿 大问题的原困一方面是不可能 ARM的授权费用随便说说太贵了,此人 面也是不可能 RISC-V提供指令集彻底开放,非常有希望成为CPU领域的Linux。正是不可能 看好RISC-V的未来,不少科技巨头在RISC-V还是潜力股的日后趁早下注。

RISC-V的诞生

在2010年,加州大学伯克利分校的另2个 研究团队正在准备启动另2个 新项目,而要设计CPU,必然要选泽并有的是指令集,然而,X86指令集被英特尔控制的死死的,ARM的指令集授权费又非常贵,MIPS、SPARC、PowerPC也存在知识产权大问题。

在你什儿 情况汇报下,伯克利的研究团队决定从零现在现在开始 设计一套全新的指令集。且这款新指令集要能满足从微控制器到超级计算机等各种尺寸的出理 器。正如行业内常说的,设计一套指令集何必 黑科技,用这套指令集去实现CPU才是真正具有含金量的工作。伯克利的研究团队只用了2个月就完成了RISC-V的指令集开发,并公开发布了第一版指令集。

该指令集的第另2个 版本只富含了不到200条指令,可否 用于实现另2个 具备定点运算和特权模式等基本功能的出理 器。不可能 用户需要励志的话 ,也可否 根据此人 的需求自定义新指令。

曾经一来,这套指令集兼具精简和灵活两大特点。日后 ,伯克利的研究团队将你什儿 新指令集命名为RISC-V,RISC指的是精简指令集的意思,V是罗马字母,代表第五代的意思。不可能 伯克利分校的David Patterson教授在此日后不可能 研制了四代出理 器芯片。

更关键的是,伯克利研究团队将RISC-V指令集彻底开放,使用BSD License开源协议,这就使RISC-V不像ARM、PowerPC等指令集那样需要付费授权要能使用。为甚让BSD开源协议给予使用者很大自由,允许使用者修改和重新发布开源代码,也允许基于开源代码开发商业软件发布和销售。为甚说呢,像Linux的GPL协议,就限制了商业公司的行为。而BSD开源协议则不同,苹果苹果苹果 机手机的iOS就基于BSD内核,但使用开源软件日后,不可能 BSD开源协议给了苹果苹果苹果 机手机很大的自由度,苹果苹果苹果 机手机依旧可否 将iOS闭源并在商业市场赚钱。

对于大学和科研院所等学术机构来说,RISC-V也是非常有价值的。中科院计算所包云岗研究员团队在做另2个 项目时,最初选泽了SUN的Open Sparc T1,然而这款出理 器的社区活跃度和软件支持都会行,为甚让独立性比较差。为甚让又选泽了Micro Blaze,然而这款出理 器却不开源。最后把目光转向了RISC-V,并完成了科研项目。相关技术成果被华为用在海思的ARM服务器CPU上。

正是不可能 RISC-V选泽了对商业公司非常友好的BSD开源协议,以及RISC-V兼具精简和灵活等优点,众多商业公司纷纷关注RISC-V。

▲RV12 RISC-V出理 器

RISC-V有望群克隆Linux的成功

目前,在CPU上,X86和ARM是两大霸主。然而这两位霸主都非常霸道,英特尔根本不允许除AMD和VIA之外的任何一家公司使用X86指令集,为甚让一旦AMD被收购,X86指令集授权都会重新谈判。即便是全美达想通过翻译打擦边球,结果也被英特尔用专利诉讼拖死了。

类事的,ARM随便说说比英特尔好你什儿 ,但也仅仅是好你什儿 而已。在指令集授权上也非常吝啬,获得ARM32授权的公司一只手都能数的过来,ARM64授权随便说说多你什儿 ,但授权费却异常昂贵,法国芯片创业公司Greenwave表示,大伙儿不可能 使用ARM架构,要花掉2000万美元的授权费。为甚让授权到期后,否是继续授权和授权费用都会重新谈判。

正是不可能 X86和ARM在授权上异常苛刻,就是有大公司都对英特尔和ARM非常不满,而这恰恰给了RISC-V曾经的后起之秀不可能 。包括谷歌、华为、IBM、镁光、英伟达、高通、三星、西部数据等商业公司,以及加州大学伯克利分校、麻省理工学院、普林斯顿大学、ETH Zurich、印度理工学院、洛伦兹国家实验室、新加坡南洋理工大学以及中科院计算所等学术机构纷纷加盟RISC-V。在2017年11月召开的第7届RISC-V Workshop上,全球共有138个公司、35所大学与研究机构参会。

除了商业公司和学术机构之外,印度政府更是对RISC-V情有独钟。在2011年,印度现在现在开始 实施出理 器战略计划,在全国范围资助2-2个研制出理 器的项目。印度理工学院马德拉斯分校的G. S. Madhusudan与V. Kamakoti教授在该计划支持下启动了SHAKTI出理 器项目。SHAKTI项目就选泽了RISC-V,并获得印度政府超过9000万美元的经费支持。

在2016年,印度先进计算发展中心获得印度电子信息技术部42000万美元的资助,目标研制一款基于RISC-V指令集的2GHz四核出理 器。

在过去数年中,印度政府资助的出理 器相关项目都现在现在开始 向RISC-V靠拢,RISC-V成为了印度的事实国家指令集。

目前,伯克利研究团队不可能 完成了基于RISC-V指令集的顺序执行的64位出理 器核心(代号为Rocket),并前后基于45nm与28nm工艺进行了12次流片。Rocket芯片主频大于1GHz,与ARM Cortex-A5相比,实测性能较之高10%,面积传输传输速率高49%,单位频率动态功耗仅为Cortex-A5的43%。在嵌入式领域,Rocket不可能 可否 和ARM争市场了。

正是为甚让,西部数据声明,每年将使用10亿个RISC-V核;英伟达也回应,将把RISC-V用于GPU内控 的控制器。美国DARPA也资助你什儿 公司基于RISC-V设计航天器的宇航芯片;还有众多商业公司计划基于RISC-V开发面向IoT的智能芯片,面向安全的芯片,以及服务器上的主板管理控制器等。在软件生态方面,也逐步在完善,比如调试工具链、中断控制器、JVM、LLVM、Python等开发者常用的软件工具都会完善之中。

正是依靠开源和免费,全世界的商业公司、学术机构都可否 开发兼容RISC-V指令集的出理 器,为甚让需要支付一分钱的费用。这使RISC-V有望被全球的开发者广泛应用,并群克隆Linux的奇迹。何况RISC-V的BSD开源协议,比GPL协议对商业公司更加友好,使商业公司有很强的动力去推动这件事。

结语

诚然,依靠开源和免费,RISC-V非常受大学和科研院所青睐,并有望在教学领域大展拳脚,而这又会给RISC-V培养源源不断的后备军。对于商业公司来说,不可能 ARM的授权费随便说说是太贵了,都会较强的动力去做RISC-V,给此人 留另2个 备份,出理 被绑死在ARM上。

不过,RISC-V也存在另2个 隐忧,那就是欠缺强有力的主导者,进而原困破碎化的大问题。当年的MIPS随便说说也非常学院派,MIPS阵营的商业公司可否 自由再加指令,比如龙芯就以MIPS为基础再加了2000多条新指令,进而形成了此人 的指令集LoongISA。这又使开发软件的日后,即便同样属于MIPS,也需要分为龙芯版和MIPS版……

不可能 RISC-V也允许用户此人 加新指令,这都会不可能 使RISC-V破碎化,你爱不爱我未来华为、高通、谷歌开发出的RISC-V出理 器随便说说都属于RISC-V,但却不到跑同样一套软件。

毕竟完整性开放与有力的领导是一对矛盾,不可能 无法出理 你什儿 大问题,恐怕RISC-V比较慢成长到能与X86和ARM争雄的水平。

感谢中科院计算所包云岗研究员对本文的指导!

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