x86架構在個人電腦和ARM架構在手機或平板電腦的中央處理器地位已經形成了完整的生態，進入門檻極高，在現今的環境要取而代之是非常困難。但仍然有許多的機會在於周邊、嵌入式及新興應用等領域，如人工智慧、物聯網、5G、自動駕駛等，這都是RISC-V可營利的市場。為何我們敢如此宣稱這會是RISC-V的天下呢？
摩爾定律趨近極限催生RISC-V
時勢與英雄，或許我們可以把注意力先轉移到時勢，而不是英雄的本身，來探討這件事情。
John Hennessy與David Patterson在2018年6月的ISCA圖靈講座發表「A New Golden Age for Computer Architecture:Domain-Specific Hardware/Software Co-Design, Enhanced Security, Open Instruction Sets and Agile Chip Development」，演說的內容闡述了一個事實。
Dennard Scaling與Moore's Law正逐漸在失效，晶片的性能、功耗及面積(PPA)的提升，不再僅僅依靠晶片製程的持續演進，但系統、軟體技術、科技應用仍將持續發展。這龐大的效能需求缺口，將驅使發展的動力轉移至處理器架構上，而特定領域架構(Domain Specific Architecture)變成另一種重要選擇。
更早在2017年6月的圖靈獎(Alan Turing award)50週年紀念活動一場對於摩爾定律極限的專題討論上，微軟工程師Doug Burger和Google TPU加速器研發團隊主管Norm Jouppi也都預測特定領域架構將會增加，從而為特定市場帶來最佳表現。Doug Burger更認為，後摩爾定律(Post-Moore's Law)時代的新典範將大幅改變，從現在起的20年，產業將發生前所未有的轉變。
由此而知，如今處理器架構的發展因為摩爾定律的瓶頸又重新躍上了檯面，其效率的需求、特定應用領域的設計，更仰賴硬體與軟體間緊密的結合。這就是當前時勢，而RISC-V正是站在這個勢頭上，應運而生的英雄。
RISC-V起源於加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)，目前由非營利性組織RISC-V基金會制定各項標準，是一個遵從BSD協議無授權費(No License Fee)、無權利金(No Royalty)的開放指令集。RISC-V不但是最新版本的RISC架構，也吸取了幾十年來電腦發展過程中各種架構的經驗和教訓，除了身為最現代處理器架構，本體上精簡、模組化及可擴充等優點外，更預留了客製指令集的空間，以便於未來加入特定領域架構擴充。所謂的特定領域架構，如Patterson指出以Google TPU為例，針對特別應用所設計的處理器，其性能輕易地突破通用CPU之侷限，即「Just do a few tasks, but extremely well」。
RISC-V正因為面對了後摩爾時代的典範轉移，重新設計了基本的架構，更擁抱了多樣性的垂直應用，邁向了開放之路。也因為開放，才能吸引各路專家對於垂直應用的擴充，這是單從一家私有ISA公司無法達成的。也因為開放，才能保證其永續性。Alpha以及VAX ISA就是一個非常好的例子，它們隨著迪吉多(DEC)的消亡而失去延續性。最終邁向如Patterson所設定之目標，「Create industry-standard open ISAs for all computing devices」。
在ISA發展的歷史上，也出現過開源的ISA，例如很多年前昇陽電腦(Sun)開源了SPARC ISA，但是沒有像現在RISC-V那麼受到關注和應用，因為在那個時代，摩爾定律依然有效，市場及應用還是沒有對新的計算體系架構有那麼多且不同的需求。
滿足四大關鍵有利RISC-V開疆拓土
RISC-V要在未來取得一片天，有以下關鍵。首先是基本盤，必須有足夠品質的處理器核心，得通過商規、工規、甚至車規的考驗，目前全球已有8家RISC-V核心供應商。其次是隨著摩爾定律的極限逼近，特定應用架構的優勢會越加明顯，RISC-V要利用與加強本身的優勢，提供良好的擴充指令集與擴充介面。
在擴充指令集方面，這代表著RISC-V基金會成員必須彼此團隊協作，做好彼此的競合關係，以取得RISC-V的勝利為優先。以台灣廠商晶心科技為例，其持續積極的加入RISC-V各個工作小組(Task Group)，帶領與貢獻自己的技術與經驗擴充到RISC-V，如packed SIMD/DSP與Fast Interrupt中。而其他成員也正努力發展如Vector、Bit Manipulation處理器指令集及Memory Model擴充架構等等。
在擴充介面方面，各家RISC-V處理器供應商皆設計對應的工具以簡化設計工作，無論是on-line或者是off-line的版本。
以晶心科技為例，該公司的產品方案提供了易用的Andes Custom Extension(ACE)語言來設計所需的延伸指令；而COPILOT(Custom-Optimized Instruction deveLOpment Tools)則是根據ACE的描述，產生客戶指令對應的擴充RTL、驗證環境，以及相關擴充模組，並搭配晶心所提供的開發工具、模擬器(Simulator)，以及AndesCore RTL共同使用，如圖1所示。
第三則是RISC-V生態系的完善與軟體工具的充足。RISC-V的成員已經超過235家，還在持續增加當中。常見的開發工具大廠如Lauterbach Trace32 debugger、Segger J-link debug probe、IAR compiler等已經支援。其他軟體支援如toolchain(ex:GCC/LLVM)、Linux、RTOS(ex:FreeRTOS)、C library(ex:glibc/musl)、emulator(ex:QEMU)也已經陸續發布，晶心也在其中幾項擔任維護者與貢獻者，推動並降低用戶使用成本。
最後則是新興應用的需求爆發，如人工智慧、物聯網、5G、自動駕駛、AR/VR、新世代儲存等，這都是有特定領域並且又願意嘗試新處理器架構的應用市場。目前已可見一些國際大廠為自己的應用領域建構自己的RISC-V處理器，如NVIDIA GPU Falcon Controller、WD Storage Controller、Google TPU Controller等，這證明了這些新興應用對於RISC-V的需求逐漸浮現。
RISC-V發展前景可期
後摩爾時代，處理器的效率提升漸漸由半導體製程轉向處理器架構；同時在面對未來的各項垂直應用，特殊應用架構也變成其對計算力的要求的一種選擇；而RISC-V正是因應這個趨勢而生。晶心科技便極為看好此趨勢，秉持過去超過10年在CPU開發經驗，投入大量資源在RISC-V CPU產品線及生態系，積極參與RISC-V Foundation的Task Groups以及市場行銷活動，有強烈信心及企圖心，拓展RISC-V市場版圖。
