美国要限制RISC-V?起源于美国的RISC架构为什么在中国被发扬光大?

芯想事成 2023-10-08
1847 字丨阅读本文需 5 分钟

据路透社报道,在美中科技战争的新战线上,拜登政府正面临来自一些议员的压力,要求限制美国公司开发一种在中国广泛使用且不受限制的芯片技术——此举可能会颠覆全球科技行业的跨境合作方式。

争论的焦点是RISC-V,这是一种开源技术,与ARM昂贵的专有技术竞争。RISC-V 可以用作从智能手机芯片到人工智能(AI)高端处理器任何东西的关键成份。

包括两名共和党众议院委员会主席、共和党参议员鲁比奥(Marco Rubio)和民主党参议员华纳(Mark Warner)在内的一些议员以国家安全为由,敦促拜登政府对RISC-V采取行动。

议员们表示,中国正在利用美国公司之间开放合作的文化来发展自己的半导体产业,这可能会削弱美国目前在芯片领域的领先地位。这番言论视为一种要对RISC-V施加限制的努力。

美国众议院中国问题特别委员会主席盖拉格(Mike Gallagher)在给路透社的一份声明中表示,商务部需要要求任何美国个人或公司在与中国实体就RISC-V技术进行接触之前获得出口许可证。

报导指出,这种对RISC-V进行监管的呼吁是中美芯片技术之争的最新进展。去年,随着全面的出口限制升级,拜登政府告诉中国,将在本月更新限制。

盖拉格在给路透社的一份声明中说,中国正在使用RISC-V,以绕过美国在设计芯片所需知识产权方面的主导地位,美国不应该支持有助于削弱美国出口管制法的中国技术转让战略。

他还希望工业暨安全局(Bureau of Industry and Security,BIS)采取行动,如果不能实现这一目标将寻求立法。该机构是美国商务部负责监督出口管制法规的部门。

报道还提到,RISC-V是中国在开发自己的芯片方面取得进展的支柱。

RISC-V的起源

RISC-V架构,确实是2010年的时候从美国加州大学伯克利分校起源的,当时Krste Asanović教授打算开发一个开放原代码的电脑系统,X86不考虑,而ARM授权费太贵,于是打算自己搞一个,于是组了一个团队自己研发,就有了RISC-V架构。

早期,RISC-V架构,都是以伯克利大学为中心的一群热爱者的努力成果。

不过从一开始,这个架构就是开源的,类似于开源的linux一样,谁都可以用,然后谁都可以上交自己的代码,然后RISC-V官方组织认可维护后,就成为RISC-V的官方代码。

后来使用RISC-V架构的人越来越多,为RISC-V做贡献的人也越来越多,RISC-V的官方组织,也就不再是加州大学伯克利分校的团队了,组建了一个RISC-V基金会。

而这个基金会不属于美国,而是由来自 70 多个国家、3000 多家企业的成员组成的国际组织,并且总部也从美国搬到了瑞士。

可以说,RISC-V除了起源在美国之外,与美国其实没太多关系了,美国已经干涉不了RISC-V架构了,RISC-V架构已经属于全人类,不是某一个国家或个人所有。

更重要的是,目前RISC-V基金会里面,80%以上的最高会员都是中国企业,中国企业贡献的代码也是最多的。

而数据显示,2022年RISC-V芯片出货量超过100亿颗,其中中国贡献了其中的50%+,也就是超过50亿颗。

我国为什么要大力发展RISC-V架构

RISC架构是一种计算机处理器的设计理念,它的全称是Reduced Instruction Set Computer,也就是简化指令集计算机。顾名思义,它的特点就是指令集很少,每条指令都很简单,执行速度很快。相对的,还有一种叫做CISC架构的设计理念,它的全称是Complex Instruction Set Computer,也就是复杂指令集计算机。它的特点就是指令集很多,每条指令都很复杂,执行速度很慢。

那么,为什么要有这两种不同的设计理念呢?其实,这跟计算机的发展历史有关。早期的计算机非常昂贵,内存和存储空间都很有限。为了节省资源和提高效率,人们就想出了用少量的复杂指令来完成多种功能的方法,也就是CISC架构。后来,随着技术的进步和成本的降低,计算机的性能越来越强大,内存和存储空间越来越充裕。为了充分利用硬件的优势和提高并行度,人们就想出了用大量的简单指令来完成单一功能的方法,也就是RISC架构。

那么,为什么我国要搞RISC架构呢?其实,这跟我国的国情和战略有关。我们都知道,计算机是现代社会的重要基础设施,它关系到国家的安全和发展。而处理器是计算机的核心部件,它决定了计算机的性能和功能。目前,全世界的处理器市场基本上被美国的两大巨头——英特尔(Intel)和高通(Qualcomm)所垄断。英特尔主导了X86架构的处理器市场,高通主导了ARM架构的处理器市场。这就给我国带来了很大的风险和压力,因为我们不能完全掌握自己的计算机命脉,我们可能随时受到美国的制裁和封锁。

为了摆脱这种被动和依赖的局面,我国在过去几十年里一直在努力发展自主创新的处理器技术。其中,最具代表性的就是RISC架构的龙芯(Loongson)处理器。龙芯处理器是由中国科学院计算技术研究所自主研发的一系列RISC架构的处理器,它以高性能、低功耗、高可靠性、高安全性而备受关注。龙芯处理器已经成功应用于多个领域,比如说教育、科研、工业、军事等等。

那么,龙芯处理器有什么优势和劣势呢?其实,龙芯处理器也有着RISC架构的通病,就是指令集少、编译难度大、软件兼容性差。这就导致了龙芯处理器在市场上的普及率不高,很多用户还是习惯于使用X86或者ARM架构的处理器。为了解决这个问题,龙芯处理器采用了一些创新的技术和策略,比如说支持多种指令集的模拟和转换,比如说与国内外多个合作伙伴共同开发和推广基于龙芯处理器的软硬件平台。

我国搞RISC架构是一种与主流逆行的选择,但也是一种有远见和有魄力的选择。它体现了我国在计算机领域自主创新和自力更生的精神和决心。

文章来源: 互联网乱侃秀,半导体产业纵横,朱笑川

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