2018年9月份，阿里整合中天微和达摩院，然后成立了一家芯片公司，叫做“平头哥半导体”，为何叫平头哥？阿里解释得非常清楚了了，那就是“生死看淡”，想在芯片领域，大干一场。

而平头哥也没有让人失望，仅一年时间，玄铁910就对外发布，创造RISC-V开源阵营里的最快纪录。

不仅如此，阿里还有了一个新的想法，不仅仅是自己造芯片，还要“让天下没有难造的芯片”，搞出了RISC-V的IP核，芯片平台，设计工具等，对外授权给第三方厂商，就像ARM一样，别人拿到阿里的IP核，平台，工具，可以迅速的造出自己想要的芯片。

11月3日，阿里平头哥，又发布了全新 RISC-V 高能效处理器玄铁 C908，可应用于智能交互、多媒体终端、AR / VR、无线通讯等场景。

这意味着阿里的RISC-V芯片，已经完全可以用于手机、电脑、汽车、物联网等等领域了，可以慢慢的实现对ARM、X86等芯片的国产替代了。

近几年刚刚兴起且得到很多企业支持的开源架构RISC-V得到越来越多的关注，有望成为未来的替代方案之一。

1、RISC-V的缘起

RISC-V（英文读作“risk-five”）架构主要由美国加州大学伯克利分校的开发人员于 2010 年发明，并且得到了计算机体系结构领域的泰斗、图灵奖得主大卫·帕特森（David Patterson）的大力支持。

系统体系架构发展多年，x86和ARM 架构已将相当成熟。之所以要发明一套新的指令集架构，是因为x86和ARM 架构经过多年的发展，变得极复杂和冗繁，而且需要支付高昂的专利授权费用。此外，修改 ARM 处理器的 RTL 代码是不被支持的，而 x86 处理器的源代码根本不可能获得。其他开源架构（如 SPARC、OpenRISC）均有着或多或少的问题。

出于上述多重原因，加州大学伯克利分校的教授与研发人员决定发明一种全新的、简单且开放免费的指令集架构，于是 RISC-V 架构诞生了。

RISC-V的优势

RISC-V 是一种全新的指令集架构。“V”包含两层意思，一是这是加州大学伯克利分校从 RISC-I 开始设计的第五代指令集架构；二是它代表了变化（variation）和向量（vector）。

经过几年的开发， RISC-V 架构已经拥有了完整的软件工具链以及若干开源的处理器实例，因此 RISC-V 架构得到越来越多的关注。2015 年，RISC-V 基金会正式成立并开始运作。RISC-V 基金会是一个非营利性组织，负责维护标准的 RISC-V 指令集手册与架构文档，并推动 RISC-V 架构的发展。

RISC-V 架构的发展目标如下：

成为一种完全开放的指令集，可以被任何学术机构或商业组织自由使用。

成为一种真正适合硬件实现且稳定的标准指令集。

开放而免费的 RISC-V 架构的诞生，不仅对于高校与研究机构是好消息，而且为前期资金缺乏的创业公司、成本极其敏感的产品、对现有软件生态依赖不大的领域提供了另外一种选择。

RISC-V 架构也得到了业界主要科技公司的拥戴，谷歌、惠普、Oracle 和西部数据等硅谷巨头都是 RISC-V 基金会的创始会员。众多的芯片公司已经开始使用（如三星、英伟达等）或者计划使用 RISC-V架构开发其自有的处理器。

2、高能效蓝海，RISC-V拿出两大杀手锏

2014年，RISC-V还只活跃在少数技术爱好者的圈子里。“2014年时对于要不要全力投入RISC-V，我们也有些不确定。”平头哥副总裁孟建熠说，“主要是担心这个来自学术界的指令集能力是否足够，也不清楚它功能的优势在哪。”

这其实也是大部分对RISC-V持观望态度的人的担忧，但在开源的理念的号召力下，学术界的近一步研究，加上技术极客贡献等的共同努力，2016年RISC-V传入中国，开始引发关注。

2018年，早早就接触到RISC-V的平头哥也率先研发出首款RISC-V CPU——玄铁E902，这是一款性能不高，主打低功耗特性CPU。这其实是平头哥试水RISC-V的产品，在验证了RISC-V的低功耗之后，平头哥在一年后又推出了一款主频性能可达2.5GHz的玄铁C910，用RISC-V做高性能产品的能力也被验证。

对RISC-V有了足够的信心之后，2020年平头哥又推出了更具成本优势的玄铁C906，这也是全球首个主频超过1GHz的商用CPU。一年后平头哥又推出了性能提升的玄铁E907。

市场一直在期待Arm Cortex A55级别的高能效RISC-V产品一直缺位。

Cortex A55是Arm早在2017年就推出的产品，直到2022年，还有包括家电SoC、汽车MCU等诸多产品仍采用Cortex A55内核。这足以说明市场对高能效CPU的需求，于是在2022云栖大会上，平头哥发布了最新一代高能效CPU玄铁C908。

既然是后发的产品，想要在市场上成功，就必须有更吸引用户的特性。

“玄铁C908是现在玄铁的家族里，能效最突出的产品。”孟建熠介绍，平头哥从CPU整个架构以及AI能效两个方面推动技术创新。

在拥有比同级别Arm A55有更高性能的同时，玄铁C908的更高能效，以及原生支持AI是其在高能效蓝海市场的两大杀手锏。

数据显示，玄铁C908的主频性能最高达2.0GHz，相比玄铁C906性能提升40%，能效比提升24%，原生支持Vector 1.0，相比Cortex A55具有超过20%的能效优势。

“RISC-V本身就有精简的优势，要在精简的架构下进一步实现高能效，我们能做的事情就是把整个硬件电路设计得尽可能的简化和巧妙，实现更加极致的能效比。”孟建熠说。

要实现高性能和高能效的CPU有很大的挑战，平头哥为了提升能效进行了多方面的创新，一方面选择了9级双发射流水线；另一方面，采用了指令融合技术，也就是把两条指令变成一条执行；还有，通过内存带宽的优化实现能效提升。

原生支持AI作为玄铁C908实现差异化的杀手锏，也需要考虑能效。平头哥基于标准Vector架构又做了扩展设计，支持新的Int4数据格式，使得玄铁C908在原生支持AI的同时能兼顾高能效。

使用C908的客户，如果对AI的算力需求是1TOPS以下，就不再需要单独的NPU。这对于客户而言，不仅免去了在市场上数十款NPU中选择的烦恼，还能降低开发的难度。

不要小看1TOPS的AI算力，这个算力足以满足当下大部分智能摄像头的智能化需求，也能开发出近来比较受欢迎的AI扫描笔。

“一个新兴的架构，肯定要找新兴的市场和新兴的应用。因为从市面产品最有发展空间的环节先率先突破，更容易形成规模化应用的示范。”孟建熠说。

使用电池供电，对AI有需求的产品，正是适合RISC-V高能效CPU率先突破的蓝海，这一领域的智能化需求越来普及，但要在这一领域掘金，挑战还是在生态。

差异化的技术之外，平头哥还会提供一整套的解决方案，这也与Arm的方式有所不同，这让用户开发更加容易，也能进行更自由的选择。

3、掘金边缘AI四大金矿，生态是最强工具

玄铁C908有非常明确的应用场景——智能交互、多媒体终端、AR/VR、无线通讯等。“玄铁C908应该是我们中高端产品中量最大的一个产品。”孟建熠判断。

市场对产品需求的迫切程度从商用化的速度就可以看出。雷峰网了解到，玄铁C908已经有多个早期的用户，其中一个就是同样在RISC-V领域耕耘多年的嘉楠科技。嘉楠科技基于玄铁C908正在开发一款定位中高端的立体的视觉AI的芯片。

想要将产品推向更广阔的市场，就需要生态的繁荣。芯片与上层生态的关系就像是树根与树干树枝的关系，只有芯片有足够的能力，上层的软件生态才能繁荣。

衡量一款处理器，不仅仅要看硬件，基础软件的能力也不可或缺，这已经是业界的共识。

“我们提供完备的开发工具，同时也在持续投入。今年，我们最重要的进步是已经有非常丰富的第三方商用工具的支持。也有越来越多的开源工具支持我们的处理器。”孟建熠介绍，“我们已经与一些生态中非常有影响力的公司的合作，同时有第三方商用和开源工具的支持会成为我们处理器的特点。“

同时商用和开源工具链的优势就在于，更容易解决开发过程中遇到的问题。

比如，在RISC-V的生态中，调试的问题做的还不是很好，平头哥已经有比较好的方案。平头哥提供HHB的编译工具，这个工具不仅能很好地使用玄铁CPU的AI能力，也能很好的支持第三方的AI IP。

更上一层，平头哥推出的跨平台视频视觉的应用框架TMedia，具有高弹性、高能效和高可扩展性的特性，更好支持客户开发应用。

只有芯片底层的软件工具依然不够，还需要支持主流的操作系统。在低功耗的MCU市场，RISC-V的应用并不依赖软件生态，这也是即便没有成熟的生态RISC-V能出货100亿颗芯片的关键原因。

要在高能效的边缘计算市场掘金，就绕不开软件生态的问题。今年，整个RISC-V一个重大的进展是谷歌Android原生支持RISC-V处理器，Andriod有非常庞大且丰富的移动生态，Andriod原生支持RISC-V对于RISC-V在移动市场的应用又增加了新的空间。

“这具有标志性意义，谷歌Android接纳RISC-V，就像是RISC-V正式进入Andriod生态的赛场，之前更像是在场外热身。”孟建熠说。

实际上，Andriod支持RISC-V，平头哥发挥了关键性作用。

除了移动生态，RISC-V也走向了更高性能的PC市场。2022年云栖大会上，平头哥也宣布完成RISC-V与统信操作系统社区版本的首度适配，成功运行桌面环境及多款办公、开发类软件。

不止于此，就在不久前，基于高性能SoC原型“曳影1520”，平头哥完成龙蜥操作系统的适配，这是全球首个RISC-V架构兼容云上操作系统。

从终端到PC端再到云端，平头哥已完成RISC-V与RTOS、Yocto Linux、Android、龙蜥、统信deepin等国际主流和国产操作系统的深度适配。

这也意味着，平头哥已经扫除了RISC-V开发者开发从端到云软件系统适配的障碍，虽然接下来仍然有大量的工作要做，但至少已经开创性的迈出了第一步，为接下来RISC-V生态的繁荣，和应用的丰富，提供了良好的基础。

“无论在通用计算还是资源受限的计算中，RISC-V的生态都已经建立了一定的基础。” 中国软件行业协会理事，嵌入式系统分会理事长何小庆认为。

RISC-V芯片出货1000亿颗的时候，RISC-V的生态那时应该已经基本建立，也能证明RISC-V架构顽强的生命力。

硬件逐步完备，软件生态加速发展，RISC-V能有带来怎样让人惊喜的应用，关键还在于把握RISC-V发展的方向。

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。希望小异推荐的几本书能对你起到帮助。

20世纪六七十年代是集成电路的飞速发展期，令人遗憾的是，我们错过了这个黄金时代。经过半个多世纪的发展，世界范围内半导体产业已经取得了巨大的成绩。由于我们错失了先发优势，因此芯片技术已经成为我国芯片行业快速发展的瓶颈。

当前，发展集成电路被提升为重大国家战略。我希望RISC-V能乘中国建设科技强国的春风，帮助本土集成电路行业的发展，让世界用上越来越多的中国芯。

文章来源： 只说数码科技，异步社区，雷锋网