David Patterson新年首發(fā)聲：RISC-V開源的產(chǎn)學(xué)研之路該怎么走？

1月27日，RISC-V國際開源實驗室（RIOS）、清華-伯克利深圳研究院與鵬城實驗室共同舉辦了“第二屆RISC-V國際開源論壇”。該論壇邀請了國內(nèi)產(chǎn)學(xué)研界的專家學(xué)者，圍繞RISC-V的人才培養(yǎng)、IP保護(hù)、開源供應(yīng)鏈、開發(fā)板、高性能計算和生態(tài)進(jìn)行了討論。

RISC-V基金會CTO Mark Himelstein對RISC-V在2020年實現(xiàn)的成果進(jìn)行了總結(jié)，并簡述了基金會目前的發(fā)展情況。Mark Himelstein也對RISC-V的生態(tài)合作提出了倡議，在組織內(nèi)與其他成員一并完成設(shè)計，做好分工，將開發(fā)代碼發(fā)布至RISC-V的公開代碼庫而不是公司的私有代碼庫上等等。

RISC-V基金會創(chuàng)始人David A. Patterson提到，開源軟件在這些年里已經(jīng)徹底轉(zhuǎn)變了信息技術(shù)，中國開發(fā)者同樣受益匪淺，但主要是作為一個消費(fèi)者，而不是貢獻(xiàn)者。RIOS實驗室的目標(biāo)就是為了在通力合作下打造開放的標(biāo)準(zhǔn)（Zfinx擴(kuò)展指令集的形式認(rèn)證）、開放的軟件（與Futurewei合作將Javascript V8移植到RISC-V上）和開放的硬件（PicoRio開發(fā)板）。

RIOS實驗室作為一個非盈利組織，希望以技術(shù)傳遞來衡量成功，而不是論文發(fā)表的數(shù)量。目前RISC-V開源處理器數(shù)量已經(jīng)超過25個，但要想實現(xiàn)成功單靠處理器是不夠的，還有許多額外的工作需要完成。比如打造一個能與ARM和x86媲美的IP生態(tài)，開發(fā)內(nèi)存控制器和總線控制器等非核心的IP。

RISC-V的開源人才培養(yǎng)

那么RISC-V的開源對人才培養(yǎng)和教育來說有著怎樣的雙向作用呢？Patterson教授認(rèn)為，開源社區(qū)的核心在于貢獻(xiàn)者，但個人貢獻(xiàn)者往往都有全職工作，所以參與頻率比較低，而學(xué)生往往是一個集體貢獻(xiàn)者，比如共同開發(fā)一個項目、共同研究一個課題等，他們擁有更加充足的時間可以為RISC-V開源框架做出貢獻(xiàn)。

香港科技大學(xué)教授李澤湘認(rèn)為傳統(tǒng)的教學(xué)形式主要與成績和學(xué)位掛鉤，學(xué)生很難全身心投入到項目中去。開源能夠讓學(xué)生走出象牙塔，直接接觸到市場。

開源同樣需要持續(xù)的投入，但很多開源社區(qū)起初熱情很高，但之后慢慢沉寂了下來，那么RISC-V會不會也走上這條老路呢？Patterson以Linux舉例，提出這是在跨行業(yè)努力下促成的結(jié)果，RISC-V也在走同樣的道路。

專利與IP：開源下的秩序

開源社區(qū)雖然以開放為主，但仍會出現(xiàn)知識產(chǎn)權(quán)問題，如何避免版權(quán)流氓也是RISC-V需要考慮的一點。

金杜律所合伙人樓仙英提到， 當(dāng)我們使用開源軟件時，進(jìn)一步開發(fā)后仍有可能出現(xiàn)侵權(quán)的現(xiàn)象，而且中國的商業(yè)模式不太一樣，有的人獲得專利不是為了保護(hù)自己，而是考慮如何賺錢。所以必須要做好FTO檢索，從而減小損失。

北京大學(xué)法學(xué)院教授張平也提到了另一個維護(hù)專利的辦法，那就是成立和加入ORIN、RPX這樣的專利聯(lián)盟，成員之間免費(fèi)使用專利，阻止專利濫訴的發(fā)生。

RISC-V的開源供應(yīng)鏈

對于商業(yè)公司來說，其供應(yīng)鏈模型已經(jīng)非常成熟了，但針對開源來說，設(shè)計、驗證和流片等過程的高成本同樣是一座大山。

Google軟件工程師Tim Ansell介紹了Efabless在谷歌資助下開展的OPEN MPW SHUTTLE項目，該項目將使用谷歌與SkyWater合作的開源PDK，借助SkyWater的SKY130工藝節(jié)點來幫助開源項目實現(xiàn)免費(fèi)流片。

近年來涌現(xiàn)了不少開源EDA工具，商用EDA有沒有威脅感時，Mentor Graphics的副總裁Danny Perng認(rèn)為開源EDA工具的用途在于起步和賦能。開源項目往往都會從小規(guī)模起步，但規(guī)模擴(kuò)大之后，EDA公司仍有自己的生存空間。因為項目后期很大的成本都在維護(hù)上，這一點商用EDA仍然是占優(yōu)的，所以EDA公司對于開源EDA工具持以開放的態(tài)度。Alchip副總裁Peter Teng也認(rèn)同這一點，低端的開源EDA工具是用來創(chuàng)造原型和實現(xiàn)想法的，但項目發(fā)展壯大后仍會走商用EDA的道路。

SiFive前CEO Naveed Sherwani也提到，RISC-V開源生態(tài)供應(yīng)鏈的未來機(jī)會很可能是多方合作，類似于efabless和谷歌的合作。再一個就是AI，利用AI來加速芯片設(shè)計。

RISC-V開源開發(fā)板

圖靈獎實驗室聯(lián)合主任譚章熹PicoRio在會上正式發(fā)布了RIOS的PicoRio項目，這是一個開放并支持Linux的RISC-V硬件平臺，幫助軟件開發(fā)者將需要Javascript和GPU的程序移植過來。

譚章熹提到，RISC-V缺少低成本又能運(yùn)行軟件的開發(fā)板，開源開發(fā)者也不會單單為了軟件開發(fā)而去購買1000美元的高端板卡。而PicoRio的好處就在于這是一個低功耗且低成本的硬件平臺，而且其CPU和大部分SoC設(shè)計都是開源的，只有少數(shù)代工廠相關(guān)的IP、商用高速接口IP和GPU IP是閉源的。

目前搭載64位4核處理器的PicoRio 1.0版本已經(jīng)可以運(yùn)行完整的Linux系統(tǒng)，RIOS也已經(jīng)實現(xiàn)了命令行模式下啟動Chromium OS內(nèi)核，并在這一內(nèi)核上直接運(yùn)行Chrome V8 Javascript引擎。而未來的2.0版本，PicoRio借助Imagination在GPU上的合作，運(yùn)行網(wǎng)頁瀏覽器一類的應(yīng)用。3.0版本將繼續(xù)提高CPU性能，將其達(dá)到Chromebook級別的平板電腦或筆記本水平。

96Boards創(chuàng)始人張旸也對RISC-V在開發(fā)板上的發(fā)展提出了建議，他認(rèn)為從芯片角度上來說，RISC-V已經(jīng)取得了不錯的成績，但軟件端的競爭不可忽略，希望各方可以合作起來，而不是各自為戰(zhàn)。

全志科技產(chǎn)品研發(fā)中心總經(jīng)理孫彥邦也提到全志將在近期推出自己的RISC-V芯片和開發(fā)板。

RISC-V如何進(jìn)軍高性能計算

目前RISC-V的主要領(lǐng)域仍是IOT和AIOT等中低性能應(yīng)用，那么作為一個新興的框架，RISC-V有沒有機(jī)會挺入高性能計算呢？

巴塞羅那超算中心前主任、MEEP項目主任Peter Hsu指出，目前RISC-V在HPC上的應(yīng)用仍是作為加速器，而不是作為CPU。

國家超算廣州中心主任，天河2號副總設(shè)計師盧宇彤也贊同他的觀點，隨著摩爾定律走向極限，超級計算領(lǐng)域同樣需要新的架構(gòu)來進(jìn)行推進(jìn)。RISC-V固然是一個擴(kuò)展性很強(qiáng)的框架，但要想作為HPC的核心，仍需要一定時間的積累。

中興入局RISC-V

本次論壇上中興也公布了他們在打造領(lǐng)域定制RISC-V處理器的實踐。中興處理器領(lǐng)域定制架構(gòu)師張景濤從德納德定律、摩爾定律以及牧村定律的角度分析，認(rèn)為未來十年是領(lǐng)域定制（DSA）的黃金十年。

中興以RISC-V作為控制引擎（CE）打造了夸克AI處理器，并開發(fā)一套相應(yīng)的軟件工具鏈。CE模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的預(yù)處理和自定義指令的分發(fā)，為了實現(xiàn)PE單元的最大利用率，中興自研了一個9級流水線的順序雙發(fā)RISC-V處理器。

張景濤提到目前中興在人工智能領(lǐng)域通過夸克處理器做了一個嘗試和開發(fā)工作，未來也希望借助RISC-V在中興的主營通信業(yè)務(wù)中擴(kuò)展新的應(yīng)用領(lǐng)域。