如今，在芯片设计的核心环节就涌现了这样的机会，即利用完备开源开放，可被自由利用的指令集架构RISC-V来设计处理器。指令集指挥着芯片实行各项打算命令，是芯片的“灵魂”所在。
这一关键领域，长期以来都被x86架构（Inter公司）和ARM架构（ARM公司）主导，而RISC-V却因其在物联网、AI等新兴市场的巨大发展潜力被视为ARM的最强竞争对手。 中科院院士倪光南就曾公开表示，认为RISC-V很可能在未来发展成天下主流CPU之一，在CPU领域形成Intel、ARM和RISC-V三分天下的格局。
据统计，环绕其组建的RISC-V基金会如今已经吸引超过300家公司和机构的加入，个中有高通、英伟达、三星和谷歌等国际巨子，也有阿里巴巴、华为、华米、芯原等中国公司。
在地缘政治不断影响环球经济，芯片安全备受国人关注确当下，英伟达于2020年9月宣告400亿美元收购ARM公司，市场对付开源指令集RISC-V的关注度再度提升。
是谁给了RISC-V与巨子争食的勇气？中国芯片行业又为何对它寄予厚望？
在这篇文章里，我们将对RISC-V 进行梳理，试图理清RISC-V 未来发展的点滴线索，以期回答上述两个问题。
本文将从以下几个方面展开：
RISC-V的出身
RISC-V 为什么被认为是ARM的最有力竞争者
RISC-V 家当的现状
RISC-V会是芯片自主的关键解吗？中国厂商如何破局？
RISC-V与ARM全面“争锋”可能仍需数年
中国RISC-V参与企业
一、RISC-V 的出身
在开始一系列剖析之前，首先须要明确RISC-V到底是什么。
根据官方给出的定义，RISC-V是一个基于“精简指令集（RISC）”原则的开源指令集架构。个中，RISC全写为：Reduced Instruction Set Computer ，即精简指令集打算机；V是罗马数字“5”，RISC-V即代表该指令集是RISC系列指令集的第五代产品。
须要明确，RISC-V并不是一种处理器或芯片（Implementation），而是指令集规范（Specification）。所谓指令集，是存储在处理器（芯片）内部辅导它如何进走运算的一系列规范措辞。它是软件和硬件之间的接口，向下定义任何软件程序员须要理解的硬件信息，向上辅导运用系统的运转，可以说指令集架构决定了一个处理器的“灵魂”，也就决定了处理器的流派。
根据繁芜度大概指令集可以分为精简指令集（RISC）、繁芜指令系统打算机(CISC)、超长指令字（VLIW）、显式并行指令打算（EPIC）、最小指令集（MISC）和单一指令集（OISC）六类。在CPU领域的指令集紧张有精简指令集（范例代表ARM、MIPS和RISC-V）、繁芜指令系统打算机（范例代表 x86）。
那么指令集在全体芯片家当链中处于一个什么样的位置？指令集一样平常内置在芯片IP（Intellectual Property，知识产权）核心中，属于芯片设计中的一个部分。市情上的CPU或者SOC（系统级芯片），都是基于某IP核，这个IP核心实际上实现了一种指令集架构(体系构造特性+特定指令集)。
来源：芯原股份招股书
接下来，说一说RISC-V的起源。
早在1979年，加州大学伯克利分校 David Patterson 教授就提出的精简指令（RISC），其基本思想是只管即便简化打算机指令功能，只保留那些功能大略、而把较繁芜的功能用一段子程序来实现，从而提高打算机的事情效率，且功耗面积低，非常适宜便携式电子产品。
1981年，Patterson 教授推出了RISC-1原型。在那之后近十年的韶光里，Patterson 教授及其团队不断优化和改良 RISC，并在 1988 年推出了第四代 RISC-IV。在此之后，英特尔 x86 架构和ARM 架构相继迎来高速发展期，迅速崛起逐步霸占市场主导，下一代RISC被搁置。
直到 2010 年，加州大学伯克利分校的Krste Asanovic的研究团队想要为新项目选择一个指令集，却创造传统商业闭源指令集中 x86 架构非常封闭，而 ARM 指令集授权费又十分昂贵，都无法知足他们的需求，于是找来了 Patterson 教授一同改良和升级RISC以知足需求，终极Krste Asanovic、David Patterson和学生一起创造出了RISC-V指令集的雏形。
开源精神是 RISC-V 初衷，RISC-V的开拓团队希望这是一个完备开放的指令架构，可以为任何组织机构和商业组织所利用。
2013 年，RISC-V 利用 BSD（Berkeley Software Distribution）协议开源，这意味着险些任何人都可以利用 RISC-V 指令集进行芯片设计和开拓，商品化之后也不须要支付授权用度。
2015年，RISC-V基金会成立，其总部注册地位于美国特拉华州，进一步促进推广 RISC-V，缴纳会费的注册会员可以投票表决改动和利用兼容性牌号。迄今为止，已有超过 327 家公司和机构加入了 RISC-V 基金会。
2020年3月，RISC-V基金会注册地从美国迁往中立国家瑞士。
二、RISC-V 为什么被认为是ARM的最有力竞争者
近年来，随着RISC-V不断被推广，越来越多的芯片开拓者开始把稳到这一开源的芯片架构，并且被认为极有可能在未来与ARM并驾齐驱。
各架构处理器举例
为什么业内会对RISC-V寄予厚望？
这首先要从RISC-V的特点开始提及。大略总结，其核心特点包括以下三个：
1.完备开源
RISC-V是开源指令集架构（ISA），与大多数指令集比较，RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，许可任何人设计、制造和发卖RISC-V芯片和软件。RISC-V采取宽松的BSD开源协议，架构可自由创新，许可企业添加自有指令集拓展且不必开放共享，更有利于实现差异化发展。RISC-V基金会不会对指令集利用收取高额的授权费。
开源的特性，也让RISC-V的利用并不会受到单一公司的绑定。因此也一度被认为是我国实现芯片自主的希望。
2.架构大略
RISC-V秉承“大道至简”的设计哲学。
RISC-V的规范文档仅有145页，而“特权架构文档”的篇幅也仅为91页，基本的RISC-V指令数目仅有40多条，加上其他的模块化扩展指令统共几十条指令。这意味着利用RISC-V进行软硬件研发的工程师们能更随意马虎上手，更快进行开拓验证，可以缩短芯片和软件的研发周期、降落本钱。
而在处理器领域的主流架构的x86与ARM的架构文档都在2000页旁边的规格（这一数字还在连续变大）。而且也再难以“瘦身”，缘故原由在于，这些规范文档是处理器架构技能几十年的发展的产物，作为商用的架构，为了能够保持架构既可以向前兼容也可以知足向后兼容性，x86与ARM架构不得不保留许多“过期”的定义，而且在定义新的架构部分时也必须考虑已有技能。指令数目多、冗余严重、文档数量弘大使得开拓职员在x86与ARM在这些架构上开拓新的操作系统或者直接开拓运用门槛很高。
值得一提的是，RISC-V同时供应了详细的特权级指令规范和用户级指令规范的详细信息，使开拓者能非常方便地移植linux和unix系统到RISC-V平台。
3.模块化设计
“短小精悍”之外，RISC-V还采取模块化设计将其不同部分组织在一起，从而使得通过统一架构知足各种不同的运用成为可能。
比如针对付小面积低功耗嵌入式场景，用户可以选择RV32IC组合的指令集，仅利用Machine Mode（机器模式）；而高性能运用操作系统场景则可以选择譬如RV32IMFDC的指令集，利用Machine Mode（打算机模式）与User Mode（用户模式）两种模式，他们共同的部分则可以相互兼容。
但ARM却难以做到的模块化兼容，其架构中Application（运用操作系统）、Real-Time（实时）和Embedded（嵌入式）三个领域，彼此之间并不兼容。
总结来说，仅从RISC-V的特性来看，比拟ARM，RISC-V是一种开源、开放的架构，其灵巧性、开拓本钱和开拓门槛都优于ARM。
其余，从未来落地运用的角度来看，RISC-V也在IoT、专用芯片、AI、边缘打算等新兴领域，险些能和ARM处于同一起跑线，乃至跑赢ARM，个华夏因有以下几个方面：
1.只管ARM在生态方面具有上风，但RISC-V在本钱方面具有上风。近年来，摩尔定律在半导体行业的发展碰着了瓶颈，只管在工艺制程方面仍在向前推进，但是价格也同样在走高。通过架构优化来提升芯片性能，降落本钱也已经是业内公认的方案之一。在这些新兴领域中，后来的初创参与者也越来越多，他们每每都是本钱敏感者，比拟ARM高昂的授权费，以及取得授权的高难度、高门槛，RISC-V免费授权属性的确会让浩瀚厂商心动。
2. RISC-V的灵巧特性可以更好地知足新兴市场运用处景差异化诉求。以物联网市场为例，RISC-V没有x86或ARM指令集背负的兼容性包袱，而且开拓者可以基于RISC-V针对不同运用灵巧修正指令及芯片架构设计，知足浩瀚细分场景的需求。与之比拟，ARM每每只能做一个标准化设计，很难实现差异化，终极可能同质化严重，形成价格比拼。
3.在目前的实际运用中，RISC-V已经被证明可以与ARM一争市场。比如，伯克利研究团队完成的基于RISC-V指令集的顺序实行的64位处理器核心Rocket，主频为1GHz，与ARM Cortex-A5比较，实测性能较之高10%，面积效率高49%，单位频率动态功耗仅为Cortex-A5的43%。在嵌入式领域，Rocket已经可以和ARM争市场了。还有华米科技自主研发的黄山 1 号 AI 芯片，也已经运用到AMAZFIT米动康健腕表上，实现商用，据悉，比较ARM Cortex-M4，黄山1号运算效率赶过38%。
只管相较于ARM，RISC-V存在一定的特色和上风，但这并不虞味着RISC-V不存在劣势，ARM将会输给RISC-V。不才文中，我们将展开更详细的比较。
三、RISC-V 家当的现状
只管RISC-V在2014年就已经问世，但一个新的指令集从涌现到真正形成可以利用的产品仍须要经历数年的过程。
上文已经提到指令集是芯片的“灵魂”，属于芯片设计环节的主要部分。一个指令集要真正发挥浸染，落到实处。首先，要基于指令集开拓出具备详细功能的IP核，然后设计者须要利用各种工具进行环绕IP核进行系统设计、逻辑设计、电路设计和物理设计，终极形成设计版图。之后再交由后续的厂商晶圆制造、 封装及测试，终极交付给终端客户。终端客户再利用芯片开拓出软硬件产品，终极实现落地运用。
此后，落地产品经由永劫光的稳定利用，才能验证指令集、IP的可用性和精良性能。ARM架构、X86架构同样上世纪80年代就开始被利用，到本日能有“垄断”地位的出货量和市场生态也经历了40年旁边的韶光。
RISC-V从涌现到现在仅不到10年的韶光，还是有一个年轻的指令集架构，从环球的家当发展来看，处在快速发展的初期阶段。
环球RISC-V家当的发展
要理解RISC-V的环球生态，就不得不提到SiFive这家公司。
上文已经提到SiFive公司由RISC-V发明团队Krste Asanovic、Yunsup Lee和Andrew Waterman创建，SiFive目前拥有450多名员工，拥有15个设计中央。SiFive 的 RISC-V 架构处理器有超过 100 项执照，环球前 10 大半导体业者中、有 6 家是该公司客户，当中包括高通、SK 海力士、英特尔等，2019年估量发卖额在1亿美金，是环球半导体行业发展最快的公司之一。在中国也有本土公司赛昉科技。
2020年8月12日，据路透社宣布，SiFive Inc宣告从包括SK Hynix和沙特阿美在内的投资者以及既有投资者（包括来自英特尔公司，高通公司和西部数据公司的风险投资部门）那里筹集了额外的6000万美元资金，目前该公司估值超过1.85亿美元。
SiFive融资历史 来源：鲸准
详细而言，SiFive紧张产品和做事包括：
1.RISC-V内核IP（SiFive Core IP）：直接对标Arm的各系列处理器内核，基于RISC-V ISA，SiFive开拓了从低功耗到高性能的标准RISC-V内核IP E/S/U Core系列，供应64位和32位选项。这些内核预先集成了安全性，跟踪和调试功能。
2.SiFive Core Designer，可以利用SiFive灵巧的天生器样式来设计SiFive Core IP，以根据不同的性能和效率种别设计处理器体系构造。
3.DesignShare：构建RISC-V生态，汇聚多家供应商的IP和设计工具，包括Rambus, UltraSoC, Brite Semi和Imagination等。在DesignShare项目中供应的IP都存放在云端（微软Azure云平台）的模板中，客户无需下载或传送IP，直接选择调用即可。
4. SoC IP模板：2020年8月，SiFive宣乐成立了一个新企业OpenFive。OpenFive为人工智能、边缘打算、HPC和网络办理方案供应了可定制的SoC IP。OpenFive产品组合包括低延迟，高吞吐量的Interlaken连接构造、400 / 800G以太网、高带宽内存（HBM2 / E）、USB子系统IP等，同时也专门从事RISC－V处理器设计事情，可以加快并改进RISC－V和Arm的CPU内核。
5.开拓板：SiFive推出分别面向IoT、高性能、AI平分歧领域的开拓板。2020年10月发布了，面向 PC 的 RISC-V 主板“Unmatched”。
基于RISC-V架构，SiFive不仅在内核IP 产品线上有着较为丰富的布局，也配套有相应的开拓工具链条，同时涉及到了SoC IP开拓，并且基于其内核开拓的产品也已经落地运用形成发卖。这对全体RISC-V家当都具有示范和教诲浸染，也起到了生态培植的浸染。
更值得一提的是，SiFive也在商业模式上有所创新。有别于ARM以三种模式阶梯式授权发展互助伙伴生态，SiFive并没有设定这些层级，而是选择了更加开放的模式。其首席技能官和联合创始人Yunsup Lee曾在 第六届RISC-V技能研讨会阐明了SiFive的模式，即通过‘调研-评估-购买’(Study – Evaluate – Buy)的采购流程，工程师们迅速得到其 IP RTL源代码。同时，其价格相对透明、条约也相对简化。
其余在芯片设计上，SiFive也有所创新，充分发挥RISC-V架构开放、灵巧的上风。
SiFive的设想是，设计一款芯片，不必搭建做事器，不用安装EDA工具，不须要FPGA验证，乃至不须要版图和验证团队。
有宣布显示，SiFive设计和开拓了运行在云真个软件和做事，供应基于“云”进行IP授权和芯片定制化的SaaS平台。通过图形化网页交互界面，客户可以在线选择CPU核的配置，选择得当的IP, 天生前端代码，进行验证，开展后端设计等等。
客户可以按月、按季度付费利用这个SaaS平台，可快速天生数个不同的IP。这种云模式，有望办理做事器、存储、EDA软件、IP的整合、知识产权的保护、软件集成等多个问题，有望进一步降落本钱，对付小公司和初创芯片公司更有利。
此外，在制造、封装、测试乃至物流等家当链必备环节做事，SiFive也考虑引入更多的互助伙伴。可以说，SiFive正在疏通和构建RISC-V家当的整体生态。
SiFive之外，还有晶心科技、芯来科技、Esperanto、Codasip、Cortus、Pintouge、Syntacore等企业都在做RISC-V IP产品。
SiFive基本可以代表目前RISC-V家傍边头部企业、顶尖技能的发展情形，但从RISC-V 基金会的情形，则更能反响落发当的参与状况。
RISC-V基金会于2015年创立，截止到2019年8月，吸引了环球28个国家327多家会员加入，个中不乏IBM、NXP、西部数据英伟达、高通、三星、谷歌、华为、阿里、Red Hat 与特斯拉巨子的身影。这个由其成员掌握的非营利性机构，辅导RISC-V未来的发展，并推动RISC-V ISA的被更大范围的采取。RISC-V基金会的成员可以访问和参与RISC-V ISA规范和干系的HW/SW生态系统的开拓。
从其会员的分布状况来看，RISC-V的生态参与方已经涵盖了科研院所、IC设计公司、IP供应商、EDA工具厂商、以及存储、GPU等芯片发卖、终端运用厂商。
来源：安信证券与研究中央
从企业参与角度来看，也有许多大公司已经就RISC-V做出了干系行动和操持。比如西部数据还宣告操持将高达每年20亿颗的芯片转向RISC-V架构；英伟达也公开了其在RISC-V方面的研究，指出了在深度神经网络(DNN)中运用RISC-V指令集的可能性；三星也表露了将推出多款采取RISC-V内核架构的芯片；其余，Google、三星和高通在内的约 80 家公司将联合为自动驾驶汽车等运用开拓新的 RISC-V 芯片设计，GreenWaves推出了基于RISC-V开源处理器架构的低功率AI物联网（IoT）运用场置器。
这一军队正在扩大，RISC-V的利用和出货量也将快速增长。Semico Research 估量到 2025 年，采取 RISC-V 架构的芯片数量将增至 624 亿颗，2018 年至 2025 年复合增长率高达 146%根据Tractica的预测，基于RISC-V的IP和软件工具的环球收入将在2025年增加到11亿美元，高于2018年的5200万美元。也有国家在政策层面推动RISC-V的发展，比如印度，2017年，印度政府表示将大力帮助基于RISC-V的处理器项目，使RISC-V成为了印度的事实国家指令集。
中国的RISC-V家当发展情形
我国参与RISC-V家当，也从国家政策层有一定的支持。2018年7月，上海成为海内第一个将 RISC-V 列入政府扶持工具的城市。
也是在同年，RISC-V的生态同盟在海内成立。2018年10月17日，中国 RISC-V家当同盟（China RISC-V Industry Consortium，简称 CRVIC）在上海张江正式成立，芯原微电子担当同盟首任理事长单位，君正、晶心、芯来、致象尔微担当副理事长单位，截止 2019 年底，同盟已有 130 余家会员单位。
2018年11月8日，中国开放指令生态（RISC-V）同盟（China RISC-V Alliance，简称 CRVA）成立，由中国工程院院士、中科院打算技能研究所研究员倪光南任理事长，阿里（中天微）、百度、北京大学、长虹集团、清华大学、腾讯、中芯国际、紫光展锐等为副理事长单位，旨在以 RISC-V 指令集为抓手，联合学术及家当界推动开源开放指令芯片及生态的康健发展。
2020年1月13日，中国开放指令生态（RISC-V）同盟2019年会暨武汉产学研创新论坛在武汉顺利召开。武汉RISC-V产学研基地、RISC-V同盟武汉分中央、湖北省RISC-V产学研基地在本次大会上揭牌成立。
来源：安信证券研究中央
在企业参与方面，中国企业RISC-V运用已经有了一定进展：
2018年9月，华米公司发布了号称环球智能穿着领域第一颗基于RISC-V的人工智能芯片——黄山1号。
2019年7月，平头哥正式发布玄铁910(XuanTie910)，称玄铁910目前业界性能最强的一款RISC-V处理器。
海内的成本市场也开始关注到RISC-V。比如本土RISC-V处理器内核IP和生态平台企业“芯来科技”就已经得到了多轮融资，还有上海赛昉、睿芯科微都有得到成本加持。
四、RISC-V会是芯片自主的关键解吗？中国厂商如何破局？
在上文中，我们已经用了很多笔墨阐明了RISC-V的基本概况，及其的发展现状。也能看出中国芯片对RISC-V生态高参与度。
对付海内企业来说RISC-V作为全新开源的指令集架构符合中国国情的发展，有助于中国打破长期以来处理器芯片领域的知识产权限定。
只管，纵不雅观全体芯片发展史，涌现了很多种指令集，比如DEC（PDP-11，VAX，Alpha）、英特尔（i960，i860，Itanium）、IBM 360、MIPS、SPARC、ARM等商用指令集。但真正能够适用中国国情的指令集选择面很少。
个中，IBM 360在IBM发卖的大型机适用。MIPS屡经“卖身”波折，先是卖给了Imagination，后被转手到Wave Computing；SPARC起先被Sun公司开源，后被Oracle公司并购，如今已消逝。
作为目前主流的x86和ARM都存在知识产权的限定， x86险些不对外进行授权，ARM虽然有完善的授权模式，但实际对付核心架构的授权条件苛刻，价格昂贵，而且会谈流程极其繁芜冗长，对大企业授权不友好，而对付初创企业则很难无法承受。
而开源指令集方面，有MIPS与RISC-V较为相似，但也存在难以填补的不敷。
一是由于只管MIPS已经有85亿多片商用交付，但紧张集中做事器、网络嵌入式系统市场，在移动市场险些看不到，在新兴领域的拓展上仍有较大未知数；二是MIPS没有基金会、没有家当同盟，在新生态培植方面没有上风。
总结来说，从RISC-V Workshop、RISC-V基金会到中国RISC-V家当同盟，RISC-V的商业化参与度更高，而且是环球范围的一个通用架构，正在得到良性化生态支持。加上 RISC-V 开放的态度，采取了最为灵巧的 BSD 开源协议都符合中国国情的发展。中国企业有机会使确立的知识产权壁垒，同时也有机会建立差异化的竞争力。
从这一角度来看，RISC-V的确是不能错过的一个机会。在帮助中国应对知识产权受限、生态体系缺失落、研发本钱高昂、市场需求繁芜等寻衅上均有助益。但对付全体中国半导体家当链来说绝非最主要的一环。
RISC-V基金会会员数量持续增长 来源：EETOP
同样，在上文中，我们已经看到指令集只是芯片设计中的一小个部分，对付芯片公司来说，商业上成功的关键以及核心竞争力是处理器设计与实现能力，即如果发掘用户需求，设计方案、形成产品、实现发卖、落地利用的能力。由此，中国企业要在RISC-V打开局势，要从以下三个方面动手：
1.专注实现运用，尤其是在IoT、专用芯片、数据中央、边缘打算市场的运用。RISC-V基金会中国顾问委员会主席方之熙曾认为：“想要做RISC-V的公司一定要摒弃短平快的想法，由于芯片和互联网不一样，不是更早把芯片推向市场就能霸占市场。性能、可靠性、安全性更强，但推出韶光晚一些同样能盘踞市场，关键还是要沉下心负责研究运用的需求，让RISC-V芯片适应这个市场，让客户乐意用。”
2.放眼环球生态，坚持开放思维，探求差异化发展之路。企业必须要认识到，在之后很长的一段韶光内，即便是在物联网和嵌入式系统这些RISC-V被认为的强势领域里，RISC-V将与ARM都将同行发展。一个设计中，可能既利用ARM也能利用RISC-V，或者同一颗芯片里，可以同时有两种内核。
企业不能有非ARM即RISC-V的判断，更要积极融入到环球生态里面去，在智联网时期的嵌入式开拓者将更方便地评估和利用RISC-V这一新技能，参与者要时候保持对市场的灵敏感知。其余，要充分发挥RISC-V的灵巧性上风，找到差异化市场，比如对Arm的替代以及ARM无法知足的市场。
3.重视人才的培养和引进，处理器设计与实现能力核心实际根植在人才和团队当中。随着技能的发展和市场的扩大，对付高水平半导体人才的需求也会更大，人才将会是企业打开局势应对竞争的关键。
在海内市场，已经有许多企业还说动手RISC-V芯片的研发和运用，以下我们列举了一些具有代表性的企业。
五、RISC-V与Arm全面“争锋”可能仍需数年
从上文中，我们可以看到RISC-V在技能上的后发上风：精简、模块化、易实现、自定制指令扩展等，彷佛预示着RISC-V未来出息无量。但要与ARM“争锋”仍有很长的路要走。
目前的寻衅在于，一方面，RISC-V的市场接管程度较低，而且没有突出的成功商业化产品突出，RISC-V多数时候只能作为ARM产品的第二选择；其余，即便RISC-V的工具链和软件生态正在快速发展，但实在用性依旧与ARM的软件生态有着显著的差距，这种差距短期内难以赶超。
ARM公司成立于1990 年，总部位于英国，是环球领先的半导体 IP 供应商，紧张设计开拓微处理器 CPU IP以及干系技能和软件，这些IP包括指令集架构、微处理器、图形核心、互连架构等，公司本身不制造和出售 CPU 芯片。
截至 2018 年末，ARM 架构的芯片在环球手机市场上的份额超过 90%。截止到2019年，基于ARM授权的芯片出货量超过1660亿颗，占环球全体芯片市场出货量的市场份额高达34%。2020年9月，英伟达宣告从软银手中以400亿美元（300亿英镑）收购ARM。
能取得移动端市场近乎垄断地位，以及相称高的估值，紧张有以下三个方面的缘故原由：
1.ARM的独特的商业模式。ARM 的商业模式大略来说便是卖IP核，通过IP授权，收取一次性技能授权用度和版税提成。个中版税是按照利用ARM的芯片的出货量，按比例抽成。除此之外，ARM的收入还包括部分软件工具和技能支持做事的收入。授权价格根据不同的授权等级和授权ip类型而定，一次性技能授权用度在100万-1000万美元之间，版税提成比例一样平常在1%-2%之间。
2019年7月，ARM宣告对芯片设计方案和专利方案采取新的授权模式。新的收费办法只须要芯片厂商在前期支付少量用度，便可以得到ARM的芯片设计方案，等到芯片投入生产的时候再支付授权费和专利费即可。
同时，ARM又供应三种不同层级权限的授权模式：处理器、POP以及架构授权。
处理器授权是指授权互助厂商利用ARM设计好的处理器，对方不能改变原有设计，但可以根据自己的须要调度产品的频率、功耗等。
POP（processor optimization pack，处理器优化包）授权是处理器授权的高等形式， ARM出售优化后的处理器给授权互助厂商，方便其在特定工艺下设计、生产出性能有担保的处理器。
架构/指令集授权是ARM会授权互助厂商利用自己的架构，方便其根据自己的须要来设计处理器。
ARM的商业模式 来源：ARM官网
2.技能的具有绝对领先和逐步建立的软硬件生态。ARM能在授权模式下逐步吸引包括苹果、高通、英伟达、德州仪器等险些所有的芯片巨子，收成约1000个授权互助、320家伙伴，不仅是由于极大地降落了芯片厂商自身的研发本钱和研发风险，更主要的是ARM的技能始终保持对竞争对手的代际领先，并且还配备从芯片设计、制造到发卖供应各种支持。
3.市场机遇。ARM捉住了“英特尔失落去的十年”的机会，赢得了移动互联网时期。由于ARM 的IP核是基于精简指令集（RISC），相对付英特尔X86 的繁芜指令集（CISC），RISC可以让全体处理器更为简化，适宜功耗小、本钱敏感、任务相对固定的移动运用处景中。
另一方面，移动互联网时期，智能终端产品越来越繁芜多样，迭代速率也越来越快，芯片设计难度快速提升，为了加快产品上市韶光，已验证、可复用IP 在集成电路设计与开拓事情中已是不可或缺的要素。ARM逐渐成为了CPU IP的“台积电”。
以ARM为镜子剖析RICS-V，会创造RICS-V自身也的确存在ARM曾经剖析的本钱上风并不明显、缺少生态碎片化风险、安全性、以及设计验证风险的干系问题。
本钱上风很难成为其与ARM竞争的上风，由于虽然 RISC-V 核心指令集是免费的，但从设计工具、周边 IP 到制造做事等，没有一项是免费的，ISA 部分的本钱实在影响不大。竞争的核心还是在于可实现的产品以及生态才是核心关键所在。
但ARM架构的全体生态以ARM公司为核心。而由于RICS-V的开源特性，短期内RICS-V的IP生态不可能环绕某一中央企业展开，而是须要RICS-V基金会这类的同盟进行统筹和促进，就效率而言也会相对低一些。在家当方面，目前也没有决定性的爆款已实现产品涌现，在诸如高端工业掌握处理器、手机处理器、平板处理器、桌面级别CPU、做事器级别CPU等高端领域，还没有基于RISC-V的通用型芯片。
当然，RISC-V的兴起还须要势的新兴行业市场的爆发，机遇尚需期待。根据核芯互联科技有限公司总经理胡康桥的预测“当设计RISC-V芯片的厂家数量跟ARM在同一个数量级的时候，才意味着生态可以跟ARM PK了。”如果要说间隔那个“未来”的详细韶光的话，估计仍须要5-10年。
此前，核芯互联科技有限公司总经理胡康桥对集微网表示：“当设计RISC-V芯片的厂家数量跟ARM在同一个数量级的时候，才意味着生态可以跟ARM PK了。”如果要说间隔那个“未来”的详细韶光的话，估计仍须要5-10年。
六、中国RISC-V参与企业
1.平头哥
平头哥半导体有限公司是阿里巴巴在2019年9月在杭州云栖大会上宣乐成立的一家半导体公司。公司是由阿里同年4月收购的国产芯片企业中天微与阿里旗下达摩院芯片团队整合而成，紧张发力于32位高性能和低功耗嵌入式CPU的IC设计。
2019年7月，平头哥正式发布玄铁910(XuanTie910)。玄铁910可以用于设计制造高性能端上芯片，运用于5G、人工智能以及自动驾驶等领域。玄铁910是CPU的IP核，是芯片的关键内核驱动力所在。据理解，玄铁910单核性能达到7.1 Coremark/MHz，主频达到2.5GHz，比当时业界最好的RISC-V处理器性能高40%以上。玄铁910实现性能的打破得益于两大技能创新：采取3发射8实行的繁芜乱序实行架构，是业界首个实现每周期2条内存访问的RISC-V处理器；基于RISC-V扩展了50余条指令，系统性增强了RISC-V的打算、存储和多核等方面能力。
2.华米科技
华米科技创立于2013年，是小米生态链首家在美上市企业。华米科技基于自身产品发展和顺应海内半导体崛起浪潮两种考虑，终极涉足RISC-V。公司的策略是自研芯片和投资初创企业左右开弓。
2017年，华米科技成立了人工智能实验室，并启动了人工智能智能可穿着芯片研究项目，开始 RISC-V 芯片研发。2018年9月，公司发布了号称环球智能穿着领域第一颗人工智能芯片——黄山1号。这颗芯片基于RISC-V开拓，是环球首款RISC-V开源指令集成的可穿着处理器，并且集成了AON（Always On）模块掌握器和神经网络加速模块。
据先容，这款采取RISC-V架构设计的芯片是环球首款集成AI神经网络模块的处理器，内嵌了自研的Heart ID、ECG Engine、ECG Engine Pro和Arrhythmias四大人工智能引擎，能本地化处理AI任务，对心率、心电、心律失落常等进行实时监测与剖析。通过集成的超低功耗传感器网络模块，华米一号还可以将传感器数据搬运到内部SRAM之中，让数据存储性能更快更稳定，进一步助力可穿着设备芯片性能的提升。
3.兆易创新
兆易创新是最早推出基于 Arm Cortex -M3 及 Cortex -M4 内核的通用 MCU 的中国企业之一。兆易创新的GD32拥有22个Arm Cortex-M产品系列，覆盖入门、主流、高性能、专用型市场，累计出货量超过3亿颗，客户数量超过2万家，凭借23个系列330余款产品所供应的广阔运用覆盖率稳居市场前列，可以说拥有中国最大的Arm MCU家族。
2019年兆易创新发布了GD32VF103系列RISC-V MCU。GD32VF103系列MCU采取了全新的基于开源指令集架构RISC-V的Bumblebee处理器内核，由兆易创新与中国RISC-V处理器内核IP和解决方案商芯来科技联合开拓，紧张面向主流型开拓需求，并完全保持了与现有基于Cortex-M的产品在软件开拓和引脚封装方面的兼容性。
4.芯来科技
芯来科技是一家商用RISC-V处理器核IP研发商。芯来科技推出了中国第一颗开源RISC-V处理器项目蜂鸟E203。蜂鸟E200紧张面向极低功耗与极小面积的场景而设计，适宜于替代传统的8051内核或者Cortex-M系列内核运用于IoT或其他低功耗场景。该CPU核的功耗与面积均不逊于同级ARM Cortex-M核，可实现业界最高的能效比与最低的本钱。
2020年12月，芯来科技又得到了天涯成本领投，中关村落芯创集成电路基金、临芯投资和启榕创投跟投，老股东小米长江家当基金、蓝驰创投、新微成本连续追投的融资。
5.芯启科技
2014年，芯启科技开始涉足了RISC-V领域，并在接下来的几年中，陆续推出了SAR-T6系列、SAR-D9系列和TNA-300系列产品。芯启的聚焦方向还包括基于RISC-V的 AI 处理器外，在芯启科技发布的《芯启科技面向同行竞争的策略，技能思路梳理》的文章中，公司表示，研发对嵌入式的适配、对40nm工艺优化，也是芯启前行的方向之一。
6.睿思芯科
睿思芯科公司创办于2017年2月，是一家AI芯片公司，创始团队来自于 UC Berkeley RISC-V原创项目组。目前，公司紧张开拓基于RISC-V技能的SoC，运用于IoT、传感器领悟和AI加速领域。
2018年11月，睿思芯科发布了一款基于64位RISC-V指令集的AI芯片——Pygmy。据悉，Pygmy可运用于各种物联网终端AI inference场景，如智能家居的人机交互、安防监控的人脸识别、无人驾驶的传感器领悟等场景。
Pygmy芯片基于台积电28nm工艺而造，芯片中的CPU架构是睿思芯科基于RISC-V指令集设计而成，并针对多种AI运用进行了优化。芯片中的12个高度可编程AI加速引擎，也是基于睿思芯科自定义开拓的RISC-V矢量扩展指令集设计而成。Pygmy中的RISC-V CPU具有64位位宽，主频600 MHz，基于RV64G指令集，支持双精度浮点运算，具备乘法器、除法器、开方器等，主控CPU功耗仅为10mW。据悉，睿思芯科的芯片将在今年年底量产。
7.核芯互联
核芯互联成立于2017年6月，是一家主打芯片敏捷设计的初创公司，致力于数字及仿照高端芯片设计。2018年11月，核芯互联完成个人投资者数千万元种子轮融资，公司同时节制ADC/DAC、时钟芯片、运算放大器、高速接口和RISC-V IP等多项技能，具备旗子暗记链全链芯片及干系IP设计研发能力。致力于为用户供应性能更好、功耗更低、价格更优的完全的旗子暗记链芯片办理方案。
今年仲春份，核芯互联自主研发成功微架构的RISC-V IP核及MCU系列通用芯片，并对数款数字和仿照芯片进行流片。
今年四月份，核芯互联在青岛芯谷正式发布璇玑CLE系列MCU。璇玑CLE系列是核芯互联基于32位RISC-V内核推出的通用嵌入式MCU处理器，具有高性能、低功耗、高稳定性等特点，是存储资源和对外接口丰富的安全芯片，紧张适用于白色家电、工业掌握、物联网等对稳定性、功耗和打算能力哀求较高的运用领域。
8.飞利信
北京飞利信科技株式会社成立于2002年，是海内领先确当局信息化全面办理方案供应商，于2012年在厚交所创业板以智能会议系统第一股成功上市。
2018年9月30日，飞利信以RISV-V指令集为核心的自主可控MCU芯片研发完成根本测试事情。该MCU芯片属于32位微掌握器，未来将对低功耗广域网通信技能和电池管理系统两个运用处景进行优化。目前，公司以完备自主知识产权处理器IP核为根本的自主可控MCU芯片，集成了多种安全模块，实现从芯片设计、器件封装、耦合办法、模块系统的全流程把控，完成从研发、封装、性能优化、全部测试及用户手册体例。
9.北京君正
北京君正集成电路株式会社成立于 2005 年，目前已发展成为一家嵌入式 CPU 芯片及办理方案供应商。北京君正同时也是中国RISC-V同盟副理事长，天下RISCV 同盟会员。
此前，北京君正在互动平台上表示，公司的 CPU 研发军队已展开对基于 RISC-V 指令集的CPU 核的研发。2020半年报中表露，公司基于32位MIPS指令集架构设计了XBurst系列CPU内核，该内核采取了公司创新的微体系构造，其主频、功耗和面积水平在同等工艺下均领先于工业界现有的同类32位RISC微处理器内核。
10.晶心科技
晶心科技株式会社于2005年景立于新竹科学园区的硅导竹科研发中央。公司全力投入创新架构高效能/低功耗的32/64位嵌入式处理器及相对应系统芯片发展平台的设计与发展，以便对环球快速发展的嵌入式系统运用供应做事。目前公司紧张环绕低功耗高性能的CPU进行开拓，除了CPU IP之外，还供应平台外围IP、软硬件开拓工具、生态系统等一整套方案。2016年，晶心科技作为创始会员之一加入了RISC-V基金会。
2018年4月，晶心科技推出了第一代基于RISC-V架构的AndeStar V5，成为了第一个采取 RISC-V的主流CPU IP公司。晶心科技又于今年1月16日宣告推出AndesCore™ 27系列处理器核心，该系列成为RISC-V指令集架构中领先支持向量扩展架构(RISC-V V-extension)的处理器。27系列中将优先推出32位处理器A27与64位处理器AX27和NX27V。个中NX27V包含一个支持RISC-V可扩展指令的向量处理单元（VPU）。在完全配置的运行模式下，VPU对MobileNets（一种卷积神经网络架构）中关键函数加速高达30倍以上。与常见的128位SIMD办理方案比较，由于其向量指令发布的高效率可供应每个周期4倍的处理能力。
11.清芯源
清芯源公司成立于2018年，创立之初公司就已经认识到自主可控安全可信芯片的主要性，决定从技能上绕开ARM等国际巨子的专利壁垒，基于团队30年尖端安全芯片、实时系统、安全技能的研发实践积累，充分利用完备开源的RISC-V架构上风，全面节制了领先的安全软硬件及芯片系统关键技能。
今年六月份，清芯源公司完成首次基于RISC-V架构的系统芯片流片，并且已完成了功能、性能、功耗参数测试，所有参数均达到设计参数哀求，在功能、性能方面均优于ARM Cortex A7系列。下一步，清芯源公司操持在近期再进行两次流片 (40nm/28nm)，这两次流片将加强对芯片级AI-NN安全功能方面的支持，并将进一步优化芯片性能和功耗。
12.乐鑫科技
乐鑫科技（股票代码：688018）是一家无晶圆厂半导体公司，成立于 2008 年。2019 年 7 月，乐鑫科技在上海证券交易所科创板挂牌上市。
2020年11月，乐鑫推出了RISC-V 内核 ESP32-C3芯片，该芯片本钱对标 ESP8266，
可 pin to pin 兼容 ESP8266 模组；继续 ESP32 成熟软件架构，搭载 RISC-V 处理器，支持 Wi-Fi + Bluetooth LE 5.0，400 KB SRAM + 384 KB ROM，就寝状态电流低至 5 μA。
13.赛昉科技
上海赛昉有限公司成立于2018年8月24日，是一家RISC-V办理方案供应商。
2020年9月28日，赛昉科技有限公司，发布一款基于RISC-V的人工智能视觉处理平台——惊鸿7100。该平台是基于RISC-V集深度学习、图像处理、语音识别、机器视觉为一体的多功能平台，可运用于自动驾驶、智能无人机、公共安全、交通管理、智能家电、视觉扫地机器人、工业机器人等智能运用领域。2020年12月，赛昉科技发布基于RISC-V的处理器内核——天枢系列处理器。
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