倪光南：推动RISC-V生态建设，与世界协同创新

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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]金秋十月，倪光南院士在《数字世界专刊》撰写专文。倪院士指出：一直以来，我国芯片产业在“主流CPU”架构上受制于人，在数字经济时代，建议我国积极抓住时代机遇，聚焦开源RISC-V架构，以全球视野积极谋划我国芯片产业发展。

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前言

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]一直以来，我国芯片产业在“主流CPU”架构上受制于人，整体生态上与国际先进水平还有很大差距。RISC-V精简指令集采用开源模式、其架构先进、易于定制、生态也尚处于发展初期，这为我国万物智联时代掌握芯片产业发展主动权提供了发展机会。建议我国积极抓住时代机遇，以全球视野谋划我国芯片产业发展，聚焦开源RISC-V架构，统筹规划、集中力量面向我国“主流CPU”领域，筑牢基础软件根基，加速推进其生态建设，推动全世界芯片产业新格局的到来。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]开源已经成为全球协同创新的新模式，已经成为促进信息技术发展的新动力。开源的核心价值是科学开放精神和人类智慧成果共享的体现。国际上开源技术生态体系已经形成，并从软件领域扩展到硬件领域。2010年，美国加州大学伯克利分校计算机科学部门发布了一种通用的计算机芯片精简指令集，它采用开源模式，不仅打破了芯片架构长期被垄断的格局，也为我国芯片产业发展提供了新的机遇。

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目前国内CPU主流技术路线

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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]CPU(中央处理器)架构是芯片产业链和芯片生态的龙头。CPU架构不仅决定了CPU芯片本身的性能，而且在很大程度上引领了整个芯片产业和产业生态，尤其是对设计人才培养、设计工具（EDA）、芯片IP（Intellectual Property）库、芯片应用生态等方面有重大影响。此外，芯片的架构也影响到芯片的生产、测试、封装等环节。近年来包含微处理器的SoC（系统级芯片）产品在芯片产品中的比重已达到70%以上，这表明芯片应用与CPU架构之间的关联性正在增强。历史上，在PC和互联网时期，x86架构芯片占据优势，而在移动互联网时期，ARM架构芯片占据优势，今后将进入万物智联时代，CPU技术架构格局也会随之发生变化。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]这几年国产CPU发展很快，现在国内市场上已经有六七种CPU架构并存，但这并非长久之计。因为CPU架构具有很强的垄断性，长期以来，占据世界芯片主要市场份额的CPU（或称为“主流CPU”）只有x86和ARM两种架构，这种情况大概率还会持续下去。由此可见，目前多种国产CPU架构并存，未来可能会造成资源分散，低水平重复。如果不能及时改变这种状况，若干年后，中国将缺乏能在全球市场上与x86和ARM两家竞争的CPU架构，从而在“主流CPU”方面仍将受制于人。为此，我国发展芯片产业时，要从全球视野谋划和思考国产CPU架构发展的技术路线。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]开源RISV-V的出现顺应未来新一代信息技术的需求。RISC-V精简指令集采用开源模式、其架构先进、易于定制、人才培养便捷，研发周期短，大大降低芯片产业门槛，这些都使其后续发展具备强大生命力。鉴于上述情况，建议中国抓住新一代信息技术发展机遇，面向智能时代“主流CPU”市场，聚焦开源RISC-V架构发展中国芯片产业。用好开源模式，发挥中国举国体制、超大规模市场优势和人才优势，集中力量、协同攻关，大力发展壮大RISC-V产业生态，加大对RISC-V开源社区的贡献以增大社区话语权。最终，使世界“主流CPU”市场形成x86、ARM和RISC-V三分天下的格局。

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聚焦开源RISC-V架构的优势

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]聚焦开源RISC-V架构发展我国主流CPU具有如下优势：

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]1.既符合国家科技自立自强发展战略又推动全球科技创新

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]中国各界拥抱RISC-V有其反垄断的需要。一些发达国家已经享受了x86和ARM两种架构垄断“主流CPU”市场的红利，掌控这些架构的Intel和ARM公司等巨头虽然近来也在RISC-V的某些活动中亮相，但由于根本利益冲突，不可能全力支持RISC-V。相比之下，开源RISC-V打破了长期以来芯片产业垄断的格局，我们可以与全球开发者协同创新，共同发展芯片产业，这使RISC-V在中国获得了强大的推动力。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]2.RISC-V已得到中国各界的支持

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]从国家对芯片产业的政策支持和各地方政府发展芯片产业的布局上看，中国当前发展基于新型RISC-V架构的芯片产业已具备一系列政策优势。十九届五中全会以来，中国已将支持开源写入“十四五”规划，各界对开源RISC-V的支持力度迅速提升。近几年来，中国各地、各界纷纷投入RISC-V的生态建设。例如：上海市支持成立“中国RISC-V产业联盟”；中共中央网络安全和信息化委员会办公室、中华人民共和国工业和信息化部和中国科学院联合支持成立“中国开放指令RISC-V生态联盟”；深圳市成立Patterson教授与清华合作的“国际开源实验室RIOS”；中国科学院联合产学研各界推进RISC-V基础软件研发；中国科学技术协会在“科创中国”框架下，成立涵盖开源RISC-V的“开源创新联合体”；北京市支持成立“北京开源芯片研究院”……。凡此种种，说明在国家政策支持下，在各界的积极参与下，中国的开源RISC-V的整体生态环境正在迅速发展完善。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]3.中国超大规模市场是培育未来新一代信息技术的沃土

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]构建新发展格局是把握未来发展主动权的战略布局和先手棋，是贯彻落实新发展理念的重大举措。我国超大规模市场优势、丰富的数据资源优势都是培育新一代信息技术发展的肥沃土壤，可以为新技术、新业态、新模式、新产品提供规模的市场实现条件，为经济发展创造足够的利润回报，可以吸引、整合国内外优质资源等优势，从而加快中国技术创新的速度。为此我们要充分利用和发挥这个优势。在新一代信息技术产业发展中，只要我们科学谋划，集中力量，注重RISC-V生态建设，那么中国的超大规模市场优势将成为构建全球芯片产业新发展格局的雄厚支撑。