倪光南：未来主流CPU架构格局中，RISC-V将与x86、Arm三分天下

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2021年12月20日，第十六届“中国芯”集成电路产业促进大会在珠海举行。 中国工程院院士倪光南在会上指出，目前CPU市场主要被x86和Arm架构所垄断，而中国想要打破这个局面，实现自主可控，开源的RISC-V架构将是一大机遇和发展方向。在未来 世界主流CPU架构格局中，RISC-V架构将有望达到三分天下有其一。

资料显示，RISC是一种精简指令处理器，其起源于美国加州大学伯克利分校的EECS部门的计算机科学部门的David Patterson教授及其团队的一项课题研究的产物。RISC-V则是David Patterson教授团队研制发的第四代精简指令处理器架构。

而David Patterson教授研究RISC，主要是由于当时英特尔、Arm等CPU厂商对于CPU架构的授权要求较高，授权费也非常高昂，有没有其他的开源的或者免费的CPU可以使用，因此决定从零开始设计一套全新的CPU架构，在RISC-V设计成功之后，已将其免费开源。

但随着2018年中兴事件的爆发，特别是在2019年华为被美国列入实体清单之后，由于Arm有研发中心在美国，导致了Arm在当时也不得不遵循美国禁令，暂时对华为进行了断供。由此进一步引发了中国乃至全球厂商对于开源的不受限制的RISC-V架构的追捧。

根据RISC-V基金会的数据显示，目前其会员已有超过2000家，覆盖了70个国家。而在此之前的2018年，则只有不到200家左右的会员，足见RISC-V近几年发展之迅猛。这也与中国厂商的大力支持密不可分。

目前，在RISC-V基金会仅有的14家最高级别的会员当中，中国厂商就占据了9家。包括阿里巴巴（平头哥半导体）、华为、中兴、赛昉 科技 、紫光展锐、西姆计算、中国科学院软件研究所（ISCAS）、中科院计算所（ICT）、成为资本。另外，在RISC-V基金会的战略会员中，中国厂商也是非常之多。

去年，RISC-V基金会总部已经已从美国迁往瑞士，此后可摆脱美国贸易制裁的影响。这也进一步解除了国内对于发展RISC-V的后顾之忧。

根据Semico Research预测，到2025年，RISC-V CPU内核的出货量将达到624亿个，2018-2025年复合年增长率高达146.2%。其中在工业领域将以167亿个核心的出货量居于领先位置。

以下为倪光南院士演讲实录（略有修改）：

各位领导、各位嘉宾、女士们、先生们

大家下午好！

很高兴受邀参加2021第十六届“中国芯”集成电路产业促进大会暨中国芯优秀产品征集结果发布仪式。

众所周知CPU（中央处理器）架构是芯片产业链的龙头，它不仅决定了CPU的性能，而且在很大程度上引领了整个芯片产业。尤其是对设计人才培养、设计工具（EDA）、芯片IP库、应用生态等环节有重大影响，此外，也影响到芯片的生产、测试、封装等等环节。近年来包含微处理器的SoC产品在芯片产品中的比重已增大到70%以上，这说明CPU架构对芯片产业的影响正继续增长。

中国芯片产业经过这些年的发展，一些企业已经在业界取得了很大的成就，目前市场上已经有多家国产CPU架构并存（例如飞腾、华为、申威、龙芯、海光、兆芯等等）。不过从长远看，主流的CPU架构具有很强的垄断性，今后世界市场上主流CPU大概率是被x86和ARM两家所垄断，而它们都是美国公司的产权。由此可见，我国现存多种CPU架构并存的格局难以取得竞争优势，这样我国芯片业最终仍然很难摆脱受制于人的局面。

近年，一种新兴的、开源RISC-V精简指令集CPU架构为我们芯片业发展提供了机遇。RISC-V架构由美国加州大学伯克利分校计算机科学部门于2010年发明，它采用开源模式，用户可自由免费地使用该架构进行CPU设计、开发并添加自有指令集进行拓展，自主选择是否公开发行、或商业销售、或更换其他许可协议、或完全闭源使用。

去年，领导这个开源社区的RISC-V基金会已从美国迁往瑞士，可摆脱美国贸易制裁的影响。该芯片的领军人物David Patterson教授已在深圳与清华建立联合实验室。这几年，我国产学研用各界通过评估和试用，普遍认为RISC-V架构先进，功能完善，有可能在AI、IoT、大数据、云计算等等新一代信息技术领域获得市场优势，从而在未来世界主流CPU架构格局中，达到三分天下有其一。

为此，建议我国可适当聚焦RISC-V架构发展芯片产业，使我们能抓住快速发展中国芯片产业的机遇，并不受外国垄断架构的制约，将芯片业发展主动权牢牢掌握在我们自己手中。鉴于RISC-V采用开源模式，这并不需要大量资金投入，而主要是确立技术路线，组织和调动好开源社区，开源人才，进行相应的政策引导等等，以充分发挥我国举国体制优势，丰富的人才优势和超大规模市场优势。

我们高兴地看到，在开源领域，我国 科技 人员已经创建了一些开源社区，并拥有了相当话语权甚至一定的主导权，例如OpenEuler、OpenHarmony等等，这表明中国开源界正在实现新的创新突破，逐渐从开源大国走向开源强国。在这样的大背景下，近期，我们正在和软件所、一些高校和企业等同团中央的中国光华 科技 基金会共同策划，发起成立RISC-V生态专项基金，期望能得到 社会 各界的大力支持，快速形成推进中国RISC-V开源芯片发展的动力，使其成为支撑我国信息技术体系的一块基石。希望借助开源的强大生命力，在推动本国 科技 事业发展的同时，也为世界开源界作出卓越贡献。

最后，让我们芯片业界和与世界同行一道，拥抱RISC-V开源芯片新潮流，充分利用开源模式，协同世界开发者共同推进开源RISC-V的发展，同时为快速发展我国芯片产业、为构建人类 科技 命运共同体而做出贡献！

谢谢大家！