RISC-V将在未来3到5年后无处不在，但未必是X86、ARM架构的替代者

最近出现最多的术语之一是RISC-V，特别是自从英伟达将购买 ARM 作为最常用的 ISA 的替代品以来。然而，尽管它有好处，但重要的是如何弄清楚通过网络运行的大量错误信息。  

近年来，您会读到有关 RISC-V 如何成为处理器的未来以及它将很快取代 ARM 的新闻。所有这些都是在没有考虑市场上所有现有程序从使用一组寄存器和指令到另一组寄存器和指令的困难程度的情况下说的。这是只有当你控制其整个生态系统时，你才能做到的事情。换句话说，这几乎是不可能的，例如，尽管当时有人在谈论向 ARM 过渡，但 PC 仍然基于 x86。它们与 RISC-V 有什么不同？   

RISC-V 的流行

尽管有具有 RISC-V ISA 的处理器，而且越来越多，但我们必须从这样一个事实开始，即与 ARM 的情况相反，ARM 的寄存器和指令集是固定且不可触及的，但在 RISC-V 中它是模块化的。因此，只需要一条指令或一组指令不存在，程序就会停止运行。尽管在各种 ISA 中添加了新指令来解决新类型的问题，但实际上没有做到的是如何保持稳定的基础，以保持不同应用程序的兼容性。  

RISC-V 的方法不同，模块化允许芯片制造商制造专用处理器并选择指令集，从而选择芯片最终携带的指令。这使他们能够更专注于加速常见任务并释放处理器内核。尽管这与仅完成一项任务的固定功能单元有很大不同。  

这是 RISC-V 的关键，也因此，它的使用会越来越流行，甚至在使用量上会超过 ARM，因为我们会在手机和 PC 上看到上述 ISA 下的几种处理器。 

上述 ISA 有何有趣之处？ 

事实上它允许我们创建专用甚至通用处理器而无需为 ISA 付费，这在嵌入式系统中尤为重要，在嵌入式系统中我们必须拥有具有一定能力的处理器才能使事情正常进行，但是我们必须遵守 x86 或 ARM 处理器的不可变规范和条件，我们最终将为所述应用程序中永远不会使用的功能支付更多费用。  

此外，每个处理器的目标都是让程序尽可能快地运行，这就是为什么拥有支持单元来减轻常见但重复性任务的负担通常是理想的。虽然不是，每个人都可以自己制作芯片，你可以设计一个并通过FPGA应用。超级计算机市场已经开始这样做了。就家用 PC 而言，中央处理器、图形芯片甚至某些芯片组功能内部的单元会有所不同。   

RISC-V与X86、ARM的竞争

RISC-V已经在CPU行业成为一个强有力的竞争者并备受行业关注，目前正在一步步建立自己的生态系统。这些都是RISC-V的必经之路，但距离真正的生态繁荣还有一段路要走。处理器市场是一个非常奇怪的市场，没有真正的迹象表明RISC-V将成为杀手级处理器。真正的挑战不是技术能力，也不是能够做到竞争对手没办法做到的事情，例如RISC-V 以嵌入式和 SoC 芯片的形式大量出货，并且是唯一一个设计人员可以在 ISA 级别自由添加或修改架构特性的 ISA。与其两个竞争对手的市场优势相比，这些依然有一些微不足道。  

X86架构是复杂指令集，主要用于PC产业，并且地位非常稳固，虽然ARM架构也经常踩过界，但简单指令集，在PC领域上还是无法与复杂指令集比，再加上Wintel的坚固联盟，其它架构，无法取代X86的位置，RISC-V当然也不行。再说说ARM架构，这是简单指令集，功耗低、主要用于手机、移动设备等。RISC-V在一定程度上可以替代ARM，毕竟RISC-V也是简单指令集。但是ARM架构与安卓已经形成了一个强大的生态联盟，称之为A-A生态，需要生态的设备，可能首选ARM，而不是RISC-V。  

不过，纵观RISC-V在全球的发展，北美依然是RISC-V创新高地，从处理器IP到软件，再到数据中心，都在全面探索；欧洲，老公司都在逐步从原有架构转到RISC-V架构；亚洲，以Andes、StarFive、香山、芯来和平头哥等为代表的公司都在努力推动处理器的发展。此外，大部分芯片公司也正在考虑如何使用RISC-V开发自己的生态产品，以及很多基础软件公司也在逐步进入到RISC-V生态中。

RISC-V之父、图灵奖得主David Patterson也曾表示：“RISC-V是一个全球现象。3到5年后，RISC-V将无处不在！”据相关数据显示，2022年采用RISC-V架构的处理器已出货100亿颗；预测到2025年将突破800亿颗。随着万物互联的智能时代来临，开放、简洁、模块化的RISC-V架构崛起，并从终端走向云端，极有希望发展成为第三大架构生态。

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