全球嵌入式領導企業(yè)ARM正在備受煎熬，這種煎熬來自于他的母體——RISC，可能正像RISC的讀音一樣，ARM即將risk(危險)了。近日華米科技發(fā)布的黃山1號芯片，號稱全球智能穿戴領域中第一個人工智能芯片，它使用的正是RISC-V架構而非傳統(tǒng)的ARM架構，因此也是全球第一款RISC-V開源指令穿戴處理器。RISC-V的成功，也就意味著軟銀旗下ARM受到嚴重影響。

黃山一號：具有里程碑式的意義

如今可穿戴設備日趨同質化。一樣的外形、一樣的處理器、一樣的功能，似乎可穿戴設備家家都一樣，并沒有標新立異的地方。作為全球第二大可穿戴品牌，華米有必要在這個時間節(jié)點構建硬件壁壘，并以此打造差異化競爭。華米科技基于RISC-V指令集開發(fā)出了黃山1號人工智能芯片，對于華米而言，黃山1號在其芯片研發(fā)上有里程碑式的意義。

黃山1號可以說是一顆含著金鑰匙出身的芯片，面世之初其身上便掛著三個第一的頭銜，它是可穿戴領域第一顆RISC-V處理器、可穿戴領域第一顆集成神經(jīng)網(wǎng)絡加速模塊的處理器、可穿戴領域第一顆集成Always On模塊的處理器。相比ARM Cortex-M4處理器的運算效率高出38%。該處理器擁有四大核心人工智能引擎：心臟生物特征識別引擎 、ECG、ECG Pro、心律異常監(jiān)測引擎。黃山1號主頻最高240MHz、采用55nm制程工藝，具備AI驅動、閃存性能、超低功耗三大特點。目前該芯片已流片成功，并將在2019年上半年正式應用。

據(jù)華米科技董事長兼CEO黃汪表示：“我們做這個芯片的出發(fā)點是解決可穿戴設備醫(yī)療和健康領域的問題，要做24小時的心率不齊、房顫疾病監(jiān)測的話，軟件計算明顯功耗太高，選用RISC-V架構主要是RISC-V更省電，因而我們選用了這個架構。”

黃山1號AI芯片的發(fā)布，不僅僅給了我們對于未來可穿戴設備更多可能性的憧憬，也大大推動了整個行業(yè)的發(fā)展。就連RISC-V聯(lián)盟的主席和成員們都表示：黃山1號人工智能芯片是全球第一顆基于RISC-V的可穿戴處理器，RISC-V應用場景拓展向前邁進了一大步，期待它在智能可穿戴領域的精彩表現(xiàn)。

這顆重磅的處理器，居然是華米發(fā)布?其實毫不意外。近年來隨著國內外可穿戴市場的爆發(fā)式增長，華米可以說是其中最大的受益者。華米獨家提供給小米的小米手環(huán)目前的市場占有率維持在世界第二，僅次于蘋果，第三位則是Fitbit。由此來看，黃山1號出自華米之手，合情合理。

華米科技還提到了他們今年6月份投資了SiFive公司，后者是一家專做RISC-V處理器IP的公司，于2015年7月由RISC-V發(fā)明者所創(chuàng)立，是全球首家基于RISC-V 制化的半導體企業(yè)，在世界10個國家和地區(qū)設有分支機構，已成為當前規(guī)模最大的RISC-V商業(yè)化公司。

革命性的芯片設計RISC-V

顧名思義，RISC-V是RISC的第五個版本。RISC，即“精簡指令集計算機”，正是下面兩位今年新晉圖靈獎得主John L. Hennessy和David A. Patterson對行業(yè)的重大貢獻，由加州大學伯克利分校于1980年發(fā)布。芯片指令集幫助計算機軟件與底層硬件設備通信，是計算機的基本組成部分。

圖為John L. Hennessy和David A. Patterson

ARM的芯片設計則是基于早期RISC架構。ARM將這種設計授權給多家芯片廠商，而此類芯片幾乎被用于所有智能手機。

RISC-V不僅與ARM形成了競爭，對于x86來說，也是一種替代選擇，最終可能會給英特爾和AMD造成威脅。但在PC和服務器市場，既有芯片架構的地位非常牢固，因此在短期內RISC-V還無法掀起太大波瀾。

和統(tǒng)治著服務器操作系統(tǒng)的Linux一樣，RISC-V也是一種開源技術，不屬于某家特定公司，如果它繼續(xù)快速發(fā)展，可能會成為首個廣泛使用的開源指令集設計。許多研究RISC-V的人將這個圈子的能量比作上世紀90年代的Linux開源運動。當時，科技行業(yè)的許多人士都對開源操作系統(tǒng)能否成功持懷疑態(tài)度。然而最終，Linux成為了服務器領域占主導地位的操作系統(tǒng)，并且成為了Android系統(tǒng)的基礎。

RISC-V還具有碎片化功能，所謂碎片化是指支持芯片設計公司在核心架構之上添加額外功能，這使得企業(yè)可以根據(jù)自己的需求來定制芯片，結果，就會像Android一樣，小米有小米的樣子，華為有華為的樣子。相比之下，ARM指令集不支持這樣的修改。

同時，RISC-V設計也在逐漸進入設備的底層芯片。

l 英偉達表示，將在配合GPU使用的底層微控制器中使用RISC-V設計。此前，英偉達使用定制開發(fā)的微控制器(MCU)芯片F(xiàn)alcon。

l 體系架構宗師、另一位新晉圖靈獎得主Patterson的弟子譚章熹創(chuàng)立的OURS，就在基于RISC-V架構開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)處理器和神經(jīng)網(wǎng)絡加速系統(tǒng)級芯片。

l SiFive也是這一領域的新秀，這家公司由加州大學伯克利分校教授Krste Asanovic與他的兩名研究生共同創(chuàng)立。Asanovic是RISC-V最初的開發(fā)者之一。SiFive正在為小型設備和服務器計算機開發(fā)RISC-V芯片。SiFive也在嘗試將芯片設計授權給他人，模仿ARM的商業(yè)模式。

之前也有接觸過一些其它的開源ISA，但基本上只限于FPGA上，而RISC-V已經(jīng)有流片樣品出來了，先不管樣品的實用性到底如何，至少人家已經(jīng)流片了，而且發(fā)布了開發(fā)板。不多說了，上圖。

FE310，SiFive公司Freedom Everywhere系列的第一款SoC，就是顆單片機。

HiFive 1開發(fā)板，搭載FE310。這個板子在淘寶上就有得賣。

FU540，SiFive公司Freedom Unleashed系列的第一款4+1核心的SoC，主頻可以跑到1.5 GHz，這個用來跑Linux的。

HiFive Unleashed開發(fā)板，搭載FU540，8GB DDR4。

RISC-V前景看好，ARM驚慌失措

RISC-V的成功，也就意味著軟銀旗下ARM受到嚴重影響。ARM正試圖將智能手機領域的主導地位拓展至其他市場。ARM最近更是搬起石頭，砸了自己的腳。不知出于什么考慮，ARM前段時間發(fā)布了一個網(wǎng)站，專門用來攻擊他們的競爭對手、開源芯片架構RISC-V。

這一舉動，被自家員工斥責為“手段卑劣”。網(wǎng)站存活一天，以清空關閉告終。這個短命網(wǎng)站，就是rscv-basics.com，它悄然上線，是在7月9日。打擊目標很明確，正是RISC-V開源處理器架構。內容也不算復雜，面向那些想做芯片的人，介紹了“設計SoC前應該考慮的5件事”，包括成本、生態(tài)系統(tǒng)、碎片化、安全、設計保障。其中，每件事都包含了一條理由，來說明ARM的Cortex比RISC-V更優(yōu)秀。而且在Google搜risc-v，排在結果首位的，就是這個網(wǎng)站。

這說明ARM為這個網(wǎng)站投放了競爭對手的關鍵詞，簡單快速，針對性極強。廣大網(wǎng)友八卦之魂熊熊燃燒，這個網(wǎng)站迅速成為各科技論壇熱門;業(yè)內工程師們怒不可遏，而ARM的員工們也包含其中，他們毫不留情地批評說：搞這么個網(wǎng)站真是手段卑劣。

于是網(wǎng)站一傳開，ARM內憂外患，7月10日網(wǎng)站關閉清空，頁面變成了一片空白。隨后，ARM發(fā)言人對英國科技媒體The Register喊冤。他說，ARM“提供這些關于RISC-V商用產(chǎn)品的關鍵注意事項”，沒想污蔑對手，本來只是想在這個行業(yè)里，激起一些圍繞架構的討論。

可是“很遺憾”，廣大群眾“誤會了”。

本是同根生，顧名思義：

RISC-V，是第5代RISC;

而ARM，是“高級RISC機器”，Advanced RISC Machine。

以早期RISC架構為基礎，衍生出了ARM的芯片設計。ARM將這種設計授權給多家芯片廠商，現(xiàn)在幾乎所有的智能手機，都離不開它。

“ARM實在太貴了。”信息安全芯片公司Dover Microsystems聯(lián)合創(chuàng)始人Jothy Rosenberg說。據(jù)The Information報道，ARM的昂貴價格把Google、高通、三星等80多家科技公司推到了同一條戰(zhàn)線上。它們正在合作開發(fā)新的開源芯片，為手機、平板電腦和自動駕駛等大量需求芯片用途的提供一種成本更低的芯片。

小結：

當然，現(xiàn)在RISC-V還不成熟，無法與ARM的頂尖架構Cortex-A相媲美。至少目前，它還不具備這種實力。然而，RISC-V的確在微控制器和低端低能耗市場給ARM帶來了實實在在的威脅。

RISC-V，微處理器中的 Linux ：你認為它會開啟一個開源硬件的文藝復興么?