我行我「速」
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一种新的微处理器设计正在挑战行业巨头
大多数微处理器，即在计算机中执行繁重工作的芯片，都是基于名为指令集架构 (ISA) 的设计而制造的。这种设计要么为美国巨头英特尔所有，要么为日本巨头安谋 (Arm) 所有。英特尔的 ISA 用于台式电脑、服务器和笔记本电脑，安谋的则供手机、手表和其他移动设备使用。两家公司共同主导了市场。例如，全球 51 亿部手机几乎全部依赖安谋设计的 ISA。不过，过去一年里，基于名为 RISC-V 的 ISA 制造的芯片掀起了一波小高潮。如果小高潮能成大气候，芯片行业也许就会发生巨变，对安谋和英特尔不利。这是因为 RISC-V 与这两家公司专有的 ISA 不同，可供任何人在任何地方使用，而且还是免费的。
ISA 是对芯片最底层工作方式的一种标准化描述，以及对编写在芯片上运行的软件的指引。打个比方，一栋房子可以是两层或三层，有五间或六间卧室，一间或两间浴室——全看建筑师怎么设计。而 ISA 就相当于坚持在每个合适的房间里、在同样的位置装上同一种电源插座和进出水管，方便电工或水管工立刻找到它们，并带上合适的工具箱来与之连接。
RISC-V 为计算机架构师提供了一种将插座和管道标准化的方法，而不用获得两大垄断公司任何一家的许可 (也无需支付授权费)，任何公司或个人都可以从互联网上下载它。它最初是由加州大学伯克利分校的计算机科学家编写，他们想拿到一个指令集，用在可公开发表的研究中。但商用 ISA 的制造商不愿意免费提供它们的指令集，所以学者们决定倾尽全力自己写一个。
他们的成果——RISC-V——在 2014 年的加州 Hot Chips 微处理器会议上首次亮相，现在由一个非盈利基金会管理。尽管没有正式收取授权费，该基金会还是会以资助公益行为的名义向那些使用 RISC-V 架构的公司征集捐款，因为 RISC-V 架构曾经是一种学术研究工具，而如今正大量应用于商业。
商业化应用激增有三个原因。最明显的一个就是 RISC-V 不收取授权费，因而比使用商业 ISA 成本低。如果最终产品是像智能手机那样的高价产品，成本可能不是什么大问题，但对于便宜一些的设备来说就不同了。此外，随着芯片被嵌入到越来越多的产品之中，如家用电器、城市基础设施和工厂设备，让它们尽可能便宜是具有商业合理性的。
第二个优势不易察觉些。与基于专有设计的芯片不同，使用 RISC-V 架构的芯片无需经过冗长而代价高昂的合同谈判。要拿到使用商业 ISA 的芯片设计的许可或许要谈判六个月到两年。在计算机行业里，特别是对于资金短缺的创业公司来说，这么长的时间是等不起的。
人们转向 RISC-V 的第三个原因是开源本身的特性。由于这个指令集已经在网上发布，美国的出口管制并不适用于它。这让它尤其受到中国信息技术公司的欢迎。总部位于杭州的电子商务巨头阿里巴巴于 7 月发布了它的首款 RISC-V 芯片。上海市政府的一个项目支持创业公司在设计中使用 RISC-V。合肥的大型可穿戴设备公司华米正在大批量生产装有基于 RISC-V 架构处理器的智能手表。全球最大的电信设备公司之一华为在深圳的一个研发团队正在研究使用 RISC-V。在 9 月的一次采访中，华为消费者业务软件总裁王成录指出，RISC-V 基金会最近搬到了瑞士，不受美国司法管辖，这将促使华为使用这种 ISA。
RISC-V 确有其不足。安谋花了几十年的时间打造各种软件工具来配合它的设计，并且花费了大量的时间帮助客户在他们的芯片上应用这些工具。而用于 RISC-V 设计的工具还没有那么成熟。英特尔更是进一步简化了客户的工作。它包揽了所有的开发、测试和制造工作，只向客户交付成品芯片。这种可靠性肯定会让这些公司的产品在一段时间内保持竞争力。
尽管如此，RISC-V 看起来很有可能会蓬勃发展，尤其是在一些含有芯片但不是智能手机或电脑的产品上。开源软件是过去十年来智能手机大发展的先决条件。而像 RISC-V 这样的开源硬件也许会在未来十年内让其他设备实现类似的扩张。
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