RISC-V正面临哪些机会与挑战？

开放性处理器核心RISC-V社群成员组织RISC-V International，在8月初宣布指派16位董事会成员；这个总部位于瑞士的法人组织是由先前的RISC-V Foundation转变而来，并在6月底延揽了一位全职技术长(CTO) Mark Himelstein。

《EE Times》记者在不久前与Himelstein进行了一场在线专访，谈到了他正扮演的角色，还有让RISC-V更广泛被市场接受所面临的挑战，以及关于地缘政治带来的一些影响。

RISC-V International技术长Mark Himelstein

EE Times：请告诉我们一些你的背景，以及为什么会决定加入RISC-V组织？

Himelstein：在我的经历中与现职最相关的应该有三件事：1. 我是MIPS的第四十五号员工，负责开发编译程序、优化器(optimizer)、操作系统，并协助设计指令集架构(ISA)；2. 在那之后我为太阳计算机(Sun Microsystems)营运了5年的Solaris操作系统；3. 接着我创立了一家公司(编按：Graphite Systems，在2015年被EMC收购)并担任首席技术官，开发配备大量闪存(Flash)的大规模平行运算引擎。

我做过从ISA到应用程序的所有事情，这是Calista (RISC-V International首席技术官Calista Redmond)选择我的原因之一；我们了解ISA相当重要、生态系统也同样重要，她要有一个人既有系统经验也有ISA经验，这个人还要精通软件，因为这是一个我们需要有最大成长以及最多成果的领域，才能让RISC-V在未来能尽可能取得成功。

其实我并没有主动争取RISC-V技术长这个职位，是我以前在MIPS的一些老同事推荐了我。我终究选择了这个职位，是因为在技术上看来很有趣，而且我喜欢面试我的人；这是我在人生现阶段选择职业的时候觉得最重要的两件事。

EE Times：有鉴于你在产业界的多年经验，你认为RISC-V能提供哪些机会？

Himelstein：这是第一个起源于开放源码型态的开放源码芯片，并不是由某家仍负责监督的大公司所催生；它并没有维持封闭，而是以某种形式由一家大公司提供分享因此这个社群。所以，这个社群有机会获得像是Linux那样的待遇。

在1990年代，如果你跟我说有关Linux的事情，就是在说AIX (编按：IBM的操作系统)与Solari；这在如今看来是理所当然；我们认为未来RISC-V也会是这样，一切都会变得理所当然，因为人们已经从开放源码软件世界学习到，不被一家大型企业控制，意味着能自由地做想做的事。

参与其中的业界精英人数也让人惊讶，原因之一是RISC-V具备能支持从物联网(IoT)到超级计算机的弹性；这是因为我们有那些参与相关设计案的专业人士，而且他们在乎这个技术。我们知道在那些领域中什么很重要，因为我们一直在关注从MIPS、SPARC一直到Arm与x86等不同处理器架构的所有事情。

藉由这一系列的优势，我们打造了具弹性的ISA，从16位指令集、浮点缓存器、整数缓存器开始；因此像是IoT等小型、被压缩的东西不需要一套独立的浮点缓存器，也不需要那么精密，只要足以处理IoT应用所需的任务。我们一直在认真思考关于压缩指令集的问题，以及如何使之适合小型空间。

在另一方面，因为其延展模型(extension model)以及灵活性，我们刚完成了向量(处理器)规格。西班牙的巴塞罗那超级运算中心(Barcelona Supercomputing Center)、欧盟旗下的计划，都致力于开发超级计算机；从超级计算机到IoT之间的所有东西包括边缘网络、专有云端服务器等等应用，都是我们发挥的空间。

EE Times：RISC-V设计目前面临哪些挑战？

Himelstein：如果是问到相关设计何时能问世，实际上与需要什么样的跑道密切相关。不一定会像是Linux那样──当你推出一个操作系统时，不太会去管硬件的开发时程，你是在现有的硬件上发布新软件，一旦新硬件出现，再于其上打造软件。但是当你在建构新硬件，就得确保新软件能跟得上；试想通用型企业计算机，配备多处理器、多插槽，会需要一整个生态系统，这是很重要的。

无论是IoT、云端服务器或是高性能运算(HPC)，一开始的相关应用程序行表都比较小；这是为什么那些东西都还在进展阶段，但你也会看到它们率先问世。随着时间推移，你会看到更多通用的东西诞生，那需要较大的生态系统、具备所有的数据库等等。

显然，Java、Hadoop、Spark都能更容易将各种应用在新平台上实现，但就算在那些应用案例中，还是有一些特定情况必须利用底层的硬件以及其特定功能。

 EE Times：RISC-V要获得广泛采用还得克服哪些挑战？──有鉴于该架构的优势，为何它尚未获得充分利用？

Himelstein：我们的社群有600家成员公司，其中大概有120家正在开发他们自己的核心与硬件，最终目标是要应用于机器。但实现目标需要一个过程，不同于软件，硬件是一段漫长的旅程、很花时间。你需要先完成原型，然后你的客户进行测试，你可能还要进行一些反复开发，所有这些事情都会比在Linux上除错花更久时间。

在IoT应用领域，从架构的角度来看，人们正在前进；我们已经看到了许多SoC，也看到了一些嵌入式的东西，还有一系列的工具供货商。在我们的网站上已经有完整的清单，包括许多可用的软件、核心以及开发板，而且数量持续增加。这是一个围绕着IoT应用不断壮大、发展程度令人惊讶的基础设施。

不过如果你想变更车用领域的芯片，汽车的设计周期是五年，你必须要了解得经过一个很长的生命周期；但我不认为其底层有任何东西制造问题。我的任务有一部份是当任何人遇到障碍，我就会进来伸出援手；我在系统与软件开发方面有很多经验，我也了解有哪些相关厂商，因此我能够在各个组织之间扮演信息沟通桥梁的角色。

我实际上没有看到在较低阶的应用中看到任何问题，在较高阶领域有一些挑战，但这主要是因为我们还在生命周期中。举例来说，在历史上我们可以看到其他处理器架构出现太多的衍生产物，最后导致有太多工作无法完成，我们不希望重蹈覆辙…

…RISC-V International将如何帮助产业生态系？RISC-V还将如何努力让更多人了解其优势所在？由美国与中国掀起的东西方科技冷战带来的地缘政治因素又为RISC-V带来什么样的挑战？完整的专访内容敬请期待2020年9月出刊的最新一期《电子工程专辑》杂志！

编译：Judith Cheng