RISC-V 獲 Nvidia、Qualcomm 採用！為何仍難以打入主流市場？它能推翻 x86 和 Arm 嗎？還是差距太大難以跨越？
RISC-V 被吹捧為 Arm 和 x86 的挑戰者，它提供開放、免版稅的架構，承諾在沒有授權成本的情況下實現靈活性和創新。但儘管炒作不斷，你更有可能在物聯網設備和不起眼的嵌入式系統中找到它，而不是為任何通常會登上頭條新聞的產品提供動力。
Arm 主導著行動和嵌入式世界，x86 仍然牢牢掌控著桌上型電腦、筆記型電腦和伺服器市場，但 RISC-V 呢？嗯，它仍在等待超越自身的時刻，但作為一種 CPU 架構，它正在逐步獲得關注。至於它能否進一步進入更廣泛的市場，並為更多設備提供動力，仍是個大問題。
Nvidia 已悄然將 RISC-V 核心整合到其 GPU 和 SoC 中，並預計到 2024 年底，會在其 GPU、SoC 和其他產品中出貨 10 億顆 RISC-V 核心。Nvidia 對 RISC-V 的最顯著應用是 GPU 系統處理器（GSP），它本質上是卸載核心驅動程式功能並負責核心內的 GPU 使用率。
RISC-V 必須正確傳遞「開放標準」與「開放原始碼」的訊息
Qualcomm 也在其一些設備中使用 RISC-V，將 RV 核心用於 Snapdragon 處理器內建的微控制器單元。到目前為止，Qualcomm 已出貨約 6.5 億顆 RISC-V 核心。因此，該架構和核心已應用於日常設備中——但為什麼 RISC-V 還未成為頭條新聞？是差距太大難以跨越嗎？
Google 的退縮
Qualcomm 和 Nvidia 並非唯一找到 RISC-V 及其架構用途的公司。Google 也曾在這方面有所行動——它在 Android 專用的 Linux 衍生 Android Common Kernel（ACK）中正式支援 RISC-V，直到 2024 年 5 月才移除該支援——對該架構而言是一個重大挫折。
儘管如此，Google 表示仍然承諾支援 RISC-V，並計劃在未來加強支援。當時 Google 告訴 Android Authority：「Android 將繼續支援 RISC-V。由於快速迭代的需要，我們尚未準備好為所有供應商提供單一支援映像。這一系列補丁特別是移除了 Android Generic Kernel Image（GKI）對 RISC-V 的支援。」
在此之前，人們希望製造商可能會考慮建造基於 RISC-V ISA 的 SoC 的 Android 設備。從 ACK 中移除 RISC-V 支援並不意味著 RISC-V 無法運行 Android，而是任何計畫採用這種路徑的製造商都需要自行進行大量的程式開發工作。
Google 在 Android 上對 RISC-V 的暫時退縮，清楚顯示新架構在進入主流市場的道路上所面臨的基本障礙——缺乏成熟且統一的生態系統。大多數人熟悉 Arm 生態系統，例如 Qualcomm 在筆電市場上推出的 Windows on Arm 設備，以及 Arm 已經在行動生態系統中建立的基礎，像是 MediaTek 在其旗艦手機中充分發揮該架構的效用。但 RISC-V 究竟可以在哪裡找到自己的定位呢？
Google 從 Android 上的 RISC-V 撤退，清楚地提醒人們，即使是開放的架構及其賦予設計師和開發人員的靈活性（他們不必支付授權費），也不足以使 RISC-V 成為市場上可行的前端主流。
儘管遭遇挫折，RISC-V 仍吸引了許多對於減少對專有解決方案依賴的公司。
中國因素
鑑於圍繞中國及其對自成體系和本土技術的推動的所有地緣政治問題，北京已在 RISC-V 架構上進行了大量投資，作為其擺脫對外國架構和技術依賴的戰略解決方案的一部分。
例如，中國的芯片設計公司龍芯使用該 ISA 創建了 RISC-V 驅動的系統，這些系統在中國學校中得到應用。另一個重要案例是中國巨頭阿里巴巴，該公司計劃將 RISC-V 用於其雲端伺服器。
這一切也引起了美國政府的注意，自 2023 年以來，美國政府考慮根據國會的要求，限制中國在設計中實施 RISC-V ISA 的能力。
RISC-V International 當時就美國政府可能採取的任何限制措施發表了意見，當時的執行長 Calista Redmond 表示，這可能會導致標準的分裂，進而造成「一個不相容解決方案的世界」。
確實如此。對於 RISC-V 作為一種架構來說，若想進入主流設備市場，不僅需要創新，還必須建立一個能吸引芯片製造商和設備製造商的生態系統，讓他們能安心採用 RISC-V 核心，並確信應用程式和支援措施已到位。Arm 和 x86 生態系統花費數十年時間才有了今天的成果，建立了工具、函式庫，並支援開發者在其架構上創建應用程式。最終，對於終端用戶而言，一切都必須運行順暢。
這或許是 RISC-V 及其架構面臨的最大挑戰之一：軟體相容性。雖然 Arm 和 x86 生態系統均有廣泛支援，但 RISC-V 目前卻無法如此。
必須要有標準
2024年10 月，RVA23 配置檔案獲得批准，這對 RISC-V 來說無疑是一個重要時刻。這基本上列出了一套一致的 ISA 擴展，軟體開發人員可以依靠和利用這些擴展在 RISC-V 架構上建立相容的軟體。它不僅帶來了向量運算、浮點和原子指令等功能，還為 RISC-V 提供了一些非常需要的 AI 和機器學習工作負載支援。
總體而言，RVA23 配置檔案的批准為這個正在尋求成名的架構帶來了一些急需的一致性，但它還沒有做到這一點。
整體來看，RVA23 配置文件的批准為該架構帶來了急需的一致性，但這只是解決長期以來存在的軟體相容性問題的第一步。若要讓 RISC-V 開始在主流市場獲得動力，開發者必須開始編寫程式，以確保 RISC-V 上的應用能與其他生態系統上的應用一樣順利運行。
說服開發者（以及製造商）採用 RISC-V 作為架構，並開發應用程式和設備，絕非易事。
手機和個人電腦
RISC-V 面臨的另一個主要挑戰是目前的市場格局，尤其是行動市場。Arm 在智慧型手機市場佔有很大占有率，我們甚至還沒有談到 Apple 在這個領域的主導地位。每款旗艦智慧型手機基本上都以某種形式在 Arm 核心上運行，而且每個開發工具鏈都針對 Arm 進行了最佳化。打入這個市場將是一件困難的事情。
然後是個人電腦市場，x86 在其中佔據主導地位，AMD 和 Intel 幾乎佔據了所有的市場占有率；即使是 Qualcomm 最近推出的 Windows on Arm 也仍然沒有立足之地，儘管有 Microsoft 的支援。RISC-V 想要進軍個人電腦市場，不僅要展現出與 x86 相當的可行性和競爭力，還必須擁有目前缺乏的開發者支援。
RISC-V 的現實是，即使有政府的支持和利基用例，它也需要在 Arm 和 x86 上彌補很多差距。
RISC-V 想要崛起並非一朝一夕之事，也不會迅速發生。
或許最重要的問題是，RISC-V 是否能在未來五年內迅速縮小與競爭對手的差距。像 MIPS 和 SiFive 這樣依賴 RISC-V ISA 的公司，在嵌入式系統、設備、網路、SoC 等領域的應用，是一個好的開始。
但感覺我們仍在等待那個關鍵時刻，讓 RISC-V 成功挑戰其競爭對手。當前，RISC-V 仍是一個充滿潛力的開放且免版稅的架構。新任 CEO 將需要努力推動開發者和製造商選擇 RISC-V ISA，用於未來的設備。
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