封闭的系统会扼杀创新 —— Linux 用户深知这一点。许可证、版税和费用让资金雄厚的公司牢牢掌控着市场。而 RISC-V 目前正在打破了这一切，因为它可以自由采用、修改和创新。这感觉像是某个宏大序幕的开端。

一种自由（指自由度）的指令集架构（ISA）

RISC-V（读作“risk five”）是一种指令集架构（ISA），其基础源自 20 世纪 80 年代由加州大学伯克利分校开发的一系列被称为“Berkeley RISC”的架构。在那个时期，伯克利团队创造了四代 RISC 架构，而到了 2010 年，他们启动了 RISC-V 的开发。

但是，RISC-V 到底是什么？它是 CPU 吗，还是别的什么？实际上，它更像是后者。ISA 是 CPU 架构的设计蓝图，并不是物理实体，而是技术规范。RISC-V ISA 是一个开放标准，其规范可以在 CC BY 4.0 许可证下获取。根据该许可证，任何人都可以出于任何目的（包括商业用途）使用并修改该规范，只需向版权所有者 RISC-V International 表示感谢即可。

你可以在 RISC-V ISA 手册的 GitHub 仓库中找到该规范。

什么是 RISC？它与 x86 有何不同？

RISC（精简指令集计算机）与另一种常见的 ISA 方法 CISC（复杂指令集计算机）存在根本性差异：

• RISC：例如 RISC-V、ARM、MIPS（路由器、N64、PlayStation 1）和 PowerPC（PlayStation 3、Xbox 360 等）。
• CISC：例如 x86。

RISC 与 CISC 在执行命令的方式上有所不同。RISC 使用小型指令，每条指令在一个时钟周期内完成。相比之下，CISC 使用大型指令，需要多个时钟周期才能完成。比如，要将两个数字相乘，RISC 会分别执行每个步骤 —— 加载数字、相乘，然后将结果存储到主内存中 —— 每个步骤占用一个独立的时钟周期。而 CISC 则在一个指令中完成所有这些步骤，但需要跨越多个时钟周期。

这意味着 RISC 将处理复杂性转移到了程序层面。CISC 在芯片上完成更多的工作，而 RISC 更多依赖于程序本身。对于 RISC 来说，这意味着程序更大，内存使用更多。然而，这也意味着更小的 ISA 和相应的更少的晶体管数量。更少的晶体管意味着为其他资源（如寄存器 — 快速存储 — 和并行处理 — 多核）腾出更多空间。因此，基于 RISC 的 CPU 功耗更低，并且性能潜力高于 CISC。这也是为什么 RISC 架构在移动设备（如 ARM）中如此受欢迎。

简而言之：RISC 使用更少的晶体管但需要更多主系统内存。它比 CISC 更节能，性能潜力也更高。

它面向开发者、极客和硬件厂商

目前，小型 RISC-V 硬件厂商正在掀起一场类似 Raspberry Pi 时代的“创客空间”革命。RISC-V 可能对普通用户没有直接吸引力，但为了吸引开发者，小型 RISC-V 厂商正在打造功能丰富的开发套件，例如配备 NPU（神经网络处理单元）、GPU 以及信用卡大小的电路板。这些开发板实际上适合任何感兴趣的人，而不仅仅是开发者。我们曾报道过 Orange Pi RV2，就是这样的开发板之一。

Debian、Fedora、Arch Linux 等发行版都以某种形式提供了 RISC-V 镜像。例如，Debian 已将其约 98% 的软件包编译以支持 RISC-V。然而，这并非一帆风顺，因为镜像通常是为特定开发板定制的，有些需要一定的技术操作才能正常运行。随着时间推移，这种情况会改变；现在还处于早期阶段。因此，如果你打算进入 RISC-V 世界，请务必研究你购买的开发板和你使用的发行版。如果你想了解更多，可以阅读关于 Fedora 对 RISC-V 处理器支持的文章。

最大的影响将体现在硬件厂商身上。由于其许可模式几乎不设限制（除了在文档中注明来源），硬件厂商可以自由地基于 RISC-V 构建、扩展和销售创新硬件。大型组织（如谷歌或微软）可以扩展 ISA 并生产自己的专用硬件来满足需求。正是这种自由将推动 RISC-V 的普及，就像 Linux 在服务器领域所经历的那样。

像谷歌这样的组织的硬件战略可能不会直接影响你我这样的极客。但大眼仔认为，在未来几年里，小型硬件厂商将调整产品以满足细分市场需求。随着时间推移，厂商数量增加，市场细分，制造将变得更加容易，我们将看到越来越多配备专用硬件的细分产品。这对 Linux 极客来说是件好事，因为我们不仅能第一时间体验，还具备开发自己酷炫小工具的知识和能力。

未来

RISC-V 仍处于相对早期阶段，但很高兴看到在新架构上创建完全可用的作系统正在做更多工作。硬件方面也在进步：树莓派 Pico 2 支持 RISC-V 指令，Pine64 发布了 Star64 板等搭载 RISC-V 处理器的器件。DeepComputing 去年发布了一款支持 Ubuntu 的 RISC-V 平板电脑，尽管承诺的 Android 15 软件选项仍然不可用。

我们距离配备 RISC-V 处理器的主流计算机、手机或平板电脑还有很长的路要走，但获得稳定的软件平台是这一旅程中的重要一步。