2020年，晶片產業的國民關注度達到了新的頂峰，晶片行業一舉一動都能撥動人們的心弦。對「自主可控」的迫切需求，對「壟斷危機」的無限擔憂，讓中國半導體從業者孜孜以求，不願錯過任何可以「突破圍城」的機會。
如今，在晶片設計的核心環節就出現了這樣的機會，即利用完全開源開放，可被自由使用的指令集架構RISC-V來設計處理器。指令集指揮著晶片執行各項計算命令，是晶片的「靈魂」所在。
這一關鍵領域，長期以來都被x86架構（Inter公司）和ARM架構（ARM公司）主導，而RISC-V卻因其在物聯網、AI等新興市場的巨大發展潛力被視為ARM的最強競爭對手。 中科院院士倪光南就曾公開表示，認為RISC-V很可能在未來發展成世界主流CPU之一，在CPU領域形成Intel、ARM和RISC-V三分天下的格局。
據統計，圍繞其組建的RISC-V基金會如今已經吸引超過300家公司和機構的加入，其中有高通、英偉達、三星和谷歌等國際巨頭，也有阿里巴巴、華為、華米、芯原等中國公司。
在地緣政治不斷影響全球經濟，晶片安全備受國人關注的當下，英偉達於2020年9月宣布400億美元收購ARM公司，市場對於開源指令集RISC-V的關注度再度提升。
是誰給了RISC-V與巨頭爭食的勇氣？中國晶片行業又為何對它寄予厚望？
在這篇文章裡，我們將對RISC-V 進行梳理，試圖理清RISC-V 未來發展的點滴線索，以期回答上述兩個問題。
本文將從以下幾個方面展開：
RISC-V的誕生
RISC-V 為什麼被認為是ARM的最有力競爭者
RISC-V 產業的現狀
RISC-V會是晶片自主的關鍵解嗎？中國廠商如何破局？
RISC-V與ARM全面「爭鋒」可能仍需數年
中國RISC-V參與企業
一、RISC-V 的誕生
在開始一系列分析之前，首先需要明確RISC-V到底是什麼。
根據官方給出的定義，RISC-V是一個基於「精簡指令集（RISC）」原則的開源指令集架構。其中，RISC全寫為：Reduced Instruction Set Computer ，即精簡指令集計算機；V是羅馬數字「5」，RISC-V即代表該指令集是RISC系列指令集的第五代產品。
需要明確，RISC-V並不是一種處理器或晶片（Implementation），而是指令集規範（Specification）。所謂指令集，是存儲在處理器（晶片）內部指導它如何進行運算的一系列規範語言。它是軟體和硬體之間的接口，向下定義任何軟體程式設計師需要了解的硬體信息，向上指導應用系統的運轉，可以說指令集架構決定了一個處理器的「靈魂」，也就決定了處理器的流派。
根據複雜度大概指令集可以分為精簡指令集（RISC）、複雜指令系統計算機(CISC)、超長指令字（VLIW）、顯式並行指令計算（EPIC）、最小指令集（MISC）和單一指令集（OISC）六類。在CPU領域的指令集主要有精簡指令集（典型代表ARM、MIPS和RISC-V）、複雜指令系統計算機（典型代表 x86）。
那麼指令集在整個晶片產業鏈中處於一個什麼樣的位置？指令集一般內置在晶片IP（Intellectual Property，智慧財產權）核心中，屬於晶片設計中的一個部分。市面上的CPU或者SOC（系統級晶片），都是基於某IP核，這個IP核心實際上實現了一種指令集架構(體系結構特性+特定指令集)。
來源：芯原股份招股書
接下來，說一說RISC-V的起源。
早在1979年，加州大學伯克利分校 David Patterson 教授就提出的精簡指令（RISC），其基本思想是儘量簡化計算機指令功能，只保留那些功能簡單、而把較複雜的功能用一段子程序來實現，從而提高計算機的工作效率，且功耗面積低，非常適合可攜式電子產品。
1981年，Patterson 教授推出了RISC-1原型。在那之後近十年的時間裡，Patterson 教授及其團隊不斷優化和改良 RISC，並在 1988 年推出了第四代 RISC-IV。在此之後，英特爾 x86 架構和ARM 架構相繼迎來高速發展期，迅速崛起逐步佔有市場主導，下一代RISC被擱置。
直到 2010 年，加州大學伯克利分校的Krste Asanovic的研究團隊想要為新項目選擇一個指令集，卻發現傳統商業閉源指令集中 x86 架構非常封閉，而 ARM 指令集授權費又十分昂貴，都無法滿足他們的需求，於是找來了 Patterson 教授一同改良和升級RISC以滿足需求，最終Krste Asanovic、David Patterson和學生一起創造出了RISC-V指令集的雛形。
開源精神是 RISC-V 初衷，RISC-V的開發團隊希望這是一個完全開放的指令架構，可以為任何組織機構和商業組織所使用。
2013 年，RISC-V 使用 BSD（Berkeley Software Distribution）協議開源，這意味著幾乎任何人都可以使用 RISC-V 指令集進行晶片設計和開發，商品化之後也不需要支付授權費用。
2015年，RISC-V基金會成立，其總部註冊地位於美國德拉瓦州，進一步促進推廣 RISC-V，繳納會費的註冊會員可以投票表決改動和使用兼容性商標。迄今為止，已有超過 327 家公司和機構加入了 RISC-V 基金會。
2020年3月，RISC-V基金會註冊地從美國遷往中立國家瑞士。
二、RISC-V 為什麼被認為是ARM的最有力競爭者
近年來，隨著RISC-V不斷被推廣，越來越多的晶片開發者開始注意到這一開源的晶片架構，並且被認為極有可能在未來與ARM並駕齊驅。
各架構處理器舉例
為什麼業內會對RISC-V寄予厚望？
這首先要從RISC-V的特點開始說起。簡單總結，其核心特點包括以下三個：
1.完全開源
RISC-V是開源指令集架構（ISA），與大多數指令集相比，RISC-V指令集可以自由地用於任何目的，允許任何人設計、製造和銷售RISC-V晶片和軟體。RISC-V採用寬鬆的BSD開源協議，架構可自由創新，允許企業添加自有指令集拓展且不必開放共享，更有利於實現差異化發展。RISC-V基金會不會對指令集使用收取高額的授權費。
開源的特性，也讓RISC-V的使用並不會受到單一公司的綁定。因此也一度被認為是我國實現晶片自主的希望。
2.架構簡單
RISC-V秉承「大道至簡」的設計哲學。
RISC-V的規範文檔僅有145頁，而「特權架構文檔」的篇幅也僅為91頁，基本的RISC-V指令數目僅有40多條，加上其他的模塊化擴展指令總共幾十條指令。這意味著使用RISC-V進行軟硬體研發的工程師們能更容易上手，更快進行開發驗證，可以縮短晶片和軟體的研發周期、降低成本。
而在處理器領域的主流架構的x86與ARM的架構文檔都在2000頁左右的規格（這一數字還在繼續變大）。而且也再難以「瘦身」，原因在於，這些規範文檔是處理器架構技術幾十年的發展的產物，作為商用的架構，為了能夠保持架構既可以向前兼容也可以滿足向後兼容性，x86與ARM架構不得不保留許多「過時」的定義，而且在定義新的架構部分時也必須考慮已有技術。指令數目多、冗餘嚴重、文檔數量龐大使得開發人員在x86與ARM在這些架構上開發新的作業系統或者直接開發應用門檻很高。
值得一提的是，RISC-V同時提供了詳細的特權級指令規範和用戶級指令規範的詳細信息，使開發者能非常方便地移植linux和unix系統到RISC-V平臺。
3.模塊化設計
「短小精悍」之外，RISC-V還採用模塊化設計將其不同部分組織在一起，從而使得通過統一架構滿足各種不同的應用成為可能。
比如針對於小面積低功耗嵌入式場景，用戶可以選擇RV32IC組合的指令集，僅使用Machine Mode（機器模式）；而高性能應用作業系統場景則可以選擇譬如RV32IMFDC的指令集，使用Machine Mode（計算機模式）與User Mode（用戶模式）兩種模式，它們共同的部分則可以相互兼容。
但ARM卻難以做到的模塊化兼容，其架構中Application（應用作業系統）、Real-Time（實時）和Embedded（嵌入式）三個領域，彼此之間並不兼容。
總結來說，僅從RISC-V的特性來看，對比ARM，RISC-V是一種開源、開放的架構，其靈活性、開發成本和開發門檻都優於ARM。
另外，從未來落地應用的角度來看，RISC-V也在IoT、專用晶片、AI、邊緣計算等新興領域，幾乎能和ARM處於同一起跑線，甚至跑贏ARM，其中原因有以下幾個方面：
1.儘管ARM在生態方面具有優勢，但RISC-V在成本方面具有優勢。近年來，摩爾定律在半導體行業的發展遇到了瓶頸，儘管在工藝製程方面仍在向前推進，但是價格也同樣在走高。通過架構優化來提升晶片性能，降低成本也已經是業內公認的方案之一。在這些新興領域中，後來的初創參與者也越來越多，他們往往都是成本敏感者，對比ARM高昂的授權費，以及取得授權的高難度、高門檻，RISC-V免費授權屬性的確會讓眾多廠商心動。
2. RISC-V的靈活特性可以更好地滿足新興市場應用場景差異化訴求。以物聯網市場為例，RISC-V沒有x86或ARM指令集背負的兼容性包袱，而且開發者可以基於RISC-V針對不同應用靈活修改指令及晶片架構設計，滿足眾多細分場景的需求。與之對比，ARM往往只能做一個標準化設計，很難實現差異化，最終可能同質化嚴重，形成價格比拼。
3.在目前的實際應用中，RISC-V已經被證明可以與ARM一爭市場。比如，伯克利研究團隊完成的基於RISC-V指令集的順序執行的64位處理器核心Rocket，主頻為1GHz，與ARM Cortex-A5相比，實測性能較之高10%，面積效率高49%，單位頻率動態功耗僅為Cortex-A5的43%。在嵌入式領域，Rocket已經可以和ARM爭市場了。還有華米科技自主研發的黃山 1 號 AI 晶片，也已經應用到AMAZFIT米動健康手錶上，實現商用，據悉，相比ARM Cortex-M4，黃山1號運算效率高出38%。
儘管相較於ARM，RISC-V存在一定的特色和優勢，但這並不意味著RISC-V不存在劣勢，ARM將會輸給RISC-V。在下文中，我們將展開更詳細的比較。
三、RISC-V 產業的現狀
儘管RISC-V在2014年就已經問世，但一個新的指令集從出現到真正形成可以使用的產品仍需要經歷數年的過程。
上文已經提到指令集是晶片的「靈魂」，屬於晶片設計環節的重要部分。一個指令集要真正發揮作用，落到實處。首先，要基於指令集開發出具備具體功能的IP核，然後設計者需要利用各類工具進行圍繞IP核進行系統設計、邏輯設計、電路設計和物理設計，最終形成設計版圖。之後再交由後續的廠商晶圓製造、 封裝及測試，最終交付給終端客戶。終端客戶再利用晶片開發出軟硬體產品，最終實現落地應用。
此後，落地產品經過長時間的穩定使用，才能驗證指令集、IP的可用性和優秀性能。ARM架構、X86架構同樣上世紀80年代就開始被使用，到今天能有「壟斷」地位的出貨量和市場生態也經歷了40年左右的時間。
RISC-V從出現到現在僅不到10年的時間，還是有一個年輕的指令集架構，從全球的產業發展來看，處在快速發展的初期階段。
全球RISC-V產業的發展
要了解RISC-V的全球生態，就不得不提到SiFive這家公司。
上文已經提到SiFive公司由RISC-V發明團隊Krste Asanovic、Yunsup Lee和Andrew Waterman創建，SiFive目前擁有450多名員工，擁有15個設計中心。SiFive 的 RISC-V 架構處理器有超過 100 項執照，全球前 10 大半導體業者中、有 6 家是該公司客戶，當中包括高通、SK 海力士、英特爾等，2019年預計銷售額在1億美金，是全球半導體行業發展最快的公司之一。在中國也有本土公司賽昉科技。
2020年8月12日，據路透社報導，SiFive Inc宣布從包括SK Hynix和沙特阿美在內的投資者以及既有投資者（包括來自英特爾公司，高通公司和威騰電子公司的風險投資部門）那裡籌集了額外的6000萬美元資金，目前該公司估值超過1.85億美元。
SiFive融資歷史 來源：鯨準
具體而言，SiFive主要產品和服務包括：
1.RISC-V內核IP（SiFive Core IP）：直接對標Arm的各系列處理器內核，基於RISC-V ISA，SiFive開發了從低功耗到高性能的標準RISC-V內核IP E/S/U Core系列，提供64位和32位選項。這些內核預先集成了安全性，跟蹤和調試功能。
2.SiFive Core Designer，可以利用SiFive靈活的生成器樣式來設計SiFive Core IP，以根據不同的性能和效率類別設計處理器體系結構。
3.DesignShare：構建RISC-V生態，匯聚多家供應商的IP和設計工具，包括Rambus, UltraSoC, Brite Semi和Imagination等。在DesignShare項目中提供的IP都存放在雲端（微軟Azure雲平臺）的模板中，客戶無需下載或傳送IP，直接選擇調用即可。
4. SoC IP模板：2020年8月，SiFive宣布成立了一個新企業OpenFive。OpenFive為人工智慧、邊緣計算、HPC和網絡解決方案提供了可定製的SoC IP。OpenFive產品組合包括低延遲，高吞吐量的Interlaken連接結構、400 / 800G乙太網、高帶寬內存（HBM2 / E）、USB子系統IP等，同時也專門從事RISC－V處理器設計工作，可以加快並改進RISC－V和Arm的CPU內核。
5.開發板：SiFive推出分別面向IoT、高性能、AI等不同領域的開發板。2020年10月發布了，面向 PC 的 RISC-V 主板「Unmatched」。
基於RISC-V架構，SiFive不僅在內核IP 產品線上有著較為豐富的布局，也配套有相應的開發工具鏈條，同時涉及到了SoC IP開發，並且基於其內核開發的產品也已經落地應用形成銷售。這對整個RISC-V產業都具有示範和教育作用，也起到了生態建設的作用。
更值得一提的是，SiFive也在商業模式上有所創新。有別於ARM以三種模式階梯式授權發展合作夥伴生態，SiFive並沒有設定這些層級，而是選擇了更加開放的模式。其首席技術官和聯合創始人Yunsup Lee曾在 第六屆RISC-V技術研討會解釋了SiFive的模式，即通過『調研-評估-購買』(Study – Evaluate – Buy)的採購流程，工程師們迅速獲得其 IP RTL原始碼。同時，其價格相對透明、合同也相對簡化。
另外在晶片設計上，SiFive也有所創新，充分發揮RISC-V架構開放、靈活的優勢。
SiFive的設想是，設計一款晶片，不必搭建伺服器，不用安裝EDA工具，不需要FPGA驗證，甚至不需要版圖和驗證團隊。
有報導顯示，SiFive設計和開發了運行在雲端的軟體和服務，提供基於「雲」進行IP授權和晶片定製化的SaaS平臺。通過圖形化網頁交互界面，客戶可以在線選擇CPU核的配置，選擇合適的IP, 生成前端代碼，進行驗證，開展後端設計等等。
客戶可以按月、按季度付費使用這個SaaS平臺，可快速生成數個不同的IP。這種雲模式，有望解決伺服器、存儲、EDA軟體、IP的整合、智慧財產權的保護、軟體集成等多個問題，有望進一步降低成本，對於小公司和初創晶片公司更有利。
此外，在製造、封裝、測試甚至物流等產業鏈必備環節服務，SiFive也考慮引入更多的合作夥伴。可以說，SiFive正在疏通和構建RISC-V產業的整體生態。
SiFive之外，還有晶心科技、芯來科技、Esperanto、Codasip、Cortus、Pintouge、Syntacore等企業都在做RISC-V IP產品。
SiFive基本可以代表目前RISC-V產業中頭部企業、頂尖技術的發展情況，但從RISC-V 基金會的情況，則更能反映出產業的參與狀況。
RISC-V基金會於2015年創立，截止到2019年8月，吸引了全球28個國家327多家會員加入，其中不乏IBM、NXP、威騰電子英偉達、高通、三星、谷歌、華為、阿里、Red Hat 與特斯拉巨頭的身影。這個由其成員控制的非營利性機構，指導RISC-V未來的發展，並推動RISC-V ISA的被更大範圍的採用。RISC-V基金會的成員可以訪問和參與RISC-V ISA規範和相關的HW/SW生態系統的開發。
從其會員的分布狀況來看，RISC-V的生態參與方已經涵蓋了科研院所、IC設計公司、IP供應商、EDA工具廠商、以及存儲、GPU等晶片銷售、終端應用廠商。
來源：安信證券與研究中心
從企業參與角度來看，也有許多大公司已經就RISC-V做出了相關行動和計劃。比如威騰電子還宣布計劃將高達每年20億顆的晶片轉向RISC-V架構；英偉達也公開了其在RISC-V方面的研究，指出了在深度神經網絡(DNN)中應用RISC-V指令集的可能性；三星也披露了將推出多款採用RISC-V內核架構的晶片；另外，Google、三星和高通在內的約 80 家公司將聯合為自動駕駛汽車等應用開發新的 RISC-V 晶片設計，GreenWaves推出了基於RISC-V開源處理器架構的低功率AI物聯網（IoT）應用處理器。
這一隊伍正在擴大，RISC-V的使用和出貨量也將快速增長。Semico Research 預計到 2025 年，採用 RISC-V 架構的晶片數量將增至 624 億顆，2018 年至 2025 年複合增長率高達 146%根據Tractica的預測，基於RISC-V的IP和軟體工具的全球收入將在2025年增加到11億美元，高於2018年的5200萬美元。也有國家在政策層面推動RISC-V的發展，比如印度，2017年，印度政府表示將大力資助基於RISC-V的處理器項目，使RISC-V成為了印度的事實國家指令集。
中國的RISC-V產業發展情況
我國參與RISC-V產業，也從國家政策層有一定的支持。2018年7月，上海成為國內第一個將 RISC-V 列入政府扶持對象的城市。
也是在同年，RISC-V的生態聯盟在國內成立。2018年10月17日，中國 RISC-V產業聯盟（China RISC-V Industry Consortium，簡稱 CRVIC）在上海張江正式成立，芯原微電子擔任聯盟首任理事長單位，君正、晶心、芯來、致象爾微擔任副理事長單位，截止 2019 年底，聯盟已有 130 餘家會員單位。
2018年11月8日，中國開放指令生態（RISC-V）聯盟（China RISC-V Alliance，簡稱 CRVA）成立，由中國工程院院士、中科院計算技術研究所研究員倪光南任理事長，阿里（中天微）、百度、北京大學、長虹集團、清華大學、騰訊、中芯國際、紫光展銳等為副理事長單位，旨在以 RISC-V 指令集為抓手，聯合學術及產業界推動開源開放指令晶片及生態的健康發展。
2020年1月13日，中國開放指令生態（RISC-V）聯盟2019年會暨武漢產學研創新論壇在武漢順利召開。武漢RISC-V產學研基地、RISC-V聯盟武漢分中心、湖北省RISC-V產學研基地在本次大會上揭牌成立。
來源：安信證券研究中心
在企業參與方面，中國企業RISC-V應用已經有了一定進展：
2018年9月，華米公司發布了號稱全球智能穿戴領域第一顆基於RISC-V的人工智慧晶片——黃山1號。
2019年7月，平頭哥正式發布玄鐵910(XuanTie910)，稱玄鐵910目前業界性能最強的一款RISC-V處理器。
國內的資本市場也開始關注到RISC-V。比如本土RISC-V處理器內核IP和生態平臺企業「芯來科技」就已經獲得了多輪融資，還有上海賽昉、睿芯科微都有獲得資本加持。
四、RISC-V會是晶片自主的關鍵解嗎？中國廠商如何破局？
在上文中，我們已經用了很多筆墨解釋了RISC-V的基本概況，及其的發展現狀。也能看出中國晶片對RISC-V生態高參與度。
對於國內企業來說RISC-V作為全新開源的指令集架構符合中國國情的發展，有助於中國突破長期以來處理器晶片領域的智慧財產權限制。
儘管，縱觀整個晶片發展史，出現了很多種指令集，比如DEC（PDP-11，VAX，Alpha）、英特爾（i960，i860，Itanium）、IBM 360、MIPS、SPARC、ARM等商用指令集。但真正能夠適用中國國情的指令集選擇面很少。
其中，IBM 360在IBM銷售的大型機適用。MIPS屢經「賣身」波折，先是賣給了Imagination，後被轉手到Wave Computing；SPARC早先被Sun公司開源，後被Oracle公司併購，如今已消失。
作為目前主流的x86和ARM都存在智慧財產權的限制， x86幾乎不對外進行授權，ARM雖然有完善的授權模式，但實際對於核心架構的授權條件苛刻，價格昂貴，而且談判流程極其複雜冗長，對大企業授權不友好，而對於初創企業則很難無法承受。
而開源指令集方面，有MIPS與RISC-V較為相似，但也存在難以彌補的不足。
一是因為儘管MIPS已經有85億多片商用交付，但主要集中伺服器、網絡嵌入式系統市場，在移動市場幾乎看不到，在新興領域的拓展上仍有較大未知數；二是MIPS沒有基金會、沒有產業聯盟，在新生態建設方面沒有優勢。
總結來說，從RISC-V Workshop、RISC-V基金會到中國RISC-V產業聯盟，RISC-V的商業化參與度更高，而且是全球範圍的一個通用架構，正在獲得良性化生態支持。加上 RISC-V 開放的態度，採用了最為靈活的 BSD 開源協議都符合中國國情的發展。中國企業有機會使確立的智慧財產權壁壘，同時也有機會建立差異化的競爭力。
從這一角度來看，RISC-V的確是不能錯過的一個機會。在幫助中國應對智慧財產權受限、生態體系缺失、研發成本高昂、市場需求複雜等挑戰上均有助益。但對於整個中國半導體產業鏈來說絕非最重要的一環。
RISC-V基金會會員數量持續增長 來源：EETOP
同樣，在上文中，我們已經看到指令集只是晶片設計中的一小個部分，對於晶片公司來說，商業上成功的關鍵以及核心競爭力是處理器設計與實現能力，即如果發掘用戶需求，設計方案、形成產品、實現銷售、落地使用的能力。由此，中國企業要在RISC-V打開局面，要從以下三個方面著手：
1.專注實現應用，尤其是在IoT、專用晶片、數據中心、邊緣計算市場的應用。RISC-V基金會中國顧問委員會主席方之熙曾認為：「想要做RISC-V的公司一定要摒棄短平快的想法，因為晶片和網際網路不一樣，不是更早把晶片推向市場就能佔有市場。性能、可靠性、安全性更強，但推出時間晚一些同樣能佔領市場，關鍵還是要沉下心認真研究應用的需求，讓RISC-V晶片適應這個市場，讓客戶願意用。」
2.放眼全球生態，堅持開放思維，尋找差異化發展之路。企業必須要認識到，在之後很長的一段時間內，即便是在物聯網和嵌入式系統這些RISC-V被認為的強勢領域裡，RISC-V將與ARM都將同行發展。一個設計中，可能既使用ARM也能使用RISC-V，或者同一顆晶片裡，可以同時有兩種內核。
企業不能有非ARM即RISC-V的判斷，更要積極融入到全球生態裡面去，在智聯網時代的嵌入式開發者將更方便地評估和使用RISC-V這一新技術，參與者要時刻保持對市場的靈敏感知。另外，要充分發揮RISC-V的靈活性優勢，找到差異化市場，比如對Arm的替代以及ARM無法滿足的市場。
3.重視人才的培養和引進，處理器設計與實現能力核心實際根植在人才和團隊當中。隨著技術的發展和市場的擴大，對於高水平半導體人才的需求也會更大，人才將會是企業打開局面應對競爭的關鍵。
在國內市場，已經有許多企業還說著手RISC-V晶片的研發和應用，以下我們列舉了一些具有代表性的企業。
五、RISC-V與Arm全面「爭鋒」可能仍需數年
從上文中，我們可以看到RISC-V在技術上的後發優勢：精簡、模塊化、易實現、自定製指令擴展等，似乎預示著RISC-V未來前途無量。但要與ARM「爭鋒」仍有很長的路要走。
目前的挑戰在於，一方面，RISC-V的市場接受程度較低，而且沒有突出的成功商業化產品突出，RISC-V多數時候只能作為ARM產品的第二選擇；另外，即便RISC-V的工具鏈和軟體生態正在快速發展，但其適用性依舊與ARM的軟體生態有著顯著的差距，這種差距短期內難以趕超。
ARM公司成立於1990 年，總部位於英國，是全球領先的半導體 IP 提供商，主要設計開發微處理器 CPU IP以及相關技術和軟體，這些IP包括指令集架構、微處理器、圖形核心、互連架構等，公司本身不製造和出售 CPU 晶片。
截至 2018 年末，ARM 架構的晶片在全球手機市場上的份額超過 90%。截止到2019年，基於ARM授權的晶片出貨量超過1660億顆，佔全球整個晶片市場出貨量的市場份額高達34%。2020年9月，英偉達宣布從軟銀手中以400億美元（300億英鎊）收購ARM。
能取得移動端市場近乎壟斷地位，以及相當高的估值，主要有以下三個方面的原因：
1.ARM的獨特的商業模式。ARM 的商業模式簡單來說就是賣IP核，通過IP授權，收取一次性技術授權費用和版稅提成。其中版稅是按照使用ARM的晶片的出貨量，按比例抽成。除此之外，ARM的收入還包括部分軟體工具和技術支持服務的收入。授權價格根據不同的授權等級和授權ip類型而定，一次性技術授權費用在100萬-1000萬美元之間，版稅提成比例一般在1%-2%之間。
2019年7月，ARM宣布對晶片設計方案和專利方案採用新的授權模式。新的收費方式只需要晶片廠商在前期支付少量費用，便可以獲得ARM的晶片設計方案，等到晶片投入生產的時候再支付授權費和專利費即可。
同時，ARM又提供三種不同層級權限的授權模式：處理器、POP以及架構授權。
處理器授權是指授權合作廠商使用ARM設計好的處理器，對方不能改變原有設計，但可以根據自己的需要調整產品的頻率、功耗等。
POP（processor optimization pack，處理器優化包）授權是處理器授權的高級形式， ARM出售優化後的處理器給授權合作廠商，方便其在特定工藝下設計、生產出性能有保證的處理器。
架構/指令集授權是ARM會授權合作廠商使用自己的架構，方便其根據自己的需要來設計處理器。
ARM的商業模式 來源：ARM官網
2.技術的具有絕對領先和逐步建立的軟硬體生態。ARM能在授權模式下逐步吸引包括蘋果、高通、英偉達、德州儀器等幾乎所有的晶片巨頭，收穫約1000個授權合作、320傢伙伴，不僅是因為極大地降低了晶片廠商自身的研發成本和研發風險，更重要的是ARM的技術始終保持對競爭對手的代際領先，並且還配備從晶片設計、製造到銷售提供各類支持。
3.市場機遇。ARM抓住了「英特爾失去的十年」的機會，贏得了移動網際網路時代。由於ARM 的IP核是基於精簡指令集（RISC），相對於英特爾X86 的複雜指令集（CISC），RISC可以讓整個處理器更為簡化，適合功耗小、成本敏感、任務相對固定的移動應用場景中。
另一方面，移動網際網路時代，智能終端產品越來越複雜多樣，迭代速度也越來越快，晶片設計難度快速提升，為了加快產品上市時間，已驗證、可復用IP 在集成電路設計與開發工作中已是不可或缺的要素。ARM逐漸成為了CPU IP的「臺積電」。
以ARM為鏡子分析RICS-V，會發現RICS-V自身也的確存在ARM曾經分析的成本優勢並不明顯、缺乏生態碎片化風險、安全性、以及設計驗證風險的相關問題。
成本優勢很難成為其與ARM競爭的優勢，因為雖然 RISC-V 核心指令集是免費的，但從設計工具、周邊 IP 到製造服務等，沒有一項是免費的，ISA 部分的成本其實影響不大。競爭的核心還是在於可實現的產品以及生態才是核心關鍵所在。
但ARM架構的整個生態以ARM公司為核心。而由於RICS-V的開源特性，短期內RICS-V的IP生態不可能圍繞某一中心企業展開，而是需要RICS-V基金會這類的聯盟進行統籌和促進，就效率而言也會相對低一些。在產業方面，目前也沒有決定性的爆款已實現產品出現，在諸如高端工業控制處理器、手機處理器、平板處理器、桌面級別CPU、伺服器級別CPU等高端領域，還沒有基於RISC-V的通用型晶片。
當然，RISC-V的興起還需要勢的新興行業市場的爆發，時機尚需等候。根據核芯互聯科技有限公司總經理胡康橋的預測「當設計RISC-V晶片的廠家數量跟ARM在同一個數量級的時候，才意味著生態可以跟ARM PK了。」如果要說距離那個「未來」的具體時間的話，估計仍需要5-10年。
此前，核芯互聯科技有限公司總經理胡康橋對集微網記者表示：「當設計RISC-V晶片的廠家數量跟ARM在同一個數量級的時候，才意味著生態可以跟ARM PK了。」如果要說距離那個「未來」的具體時間的話，估計仍需要5-10年。
六、中國RISC-V參與企業
1.平頭哥
平頭哥半導體有限公司是阿里巴巴在2019年9月在杭州雲棲大會上宣布成立的一家半導體公司。公司是由阿里同年4月收購的國產晶片企業中天微與阿里旗下達摩院晶片團隊整合而成，主要發力於32位高性能和低功耗嵌入式CPU的IC設計。
2019年7月，平頭哥正式發布玄鐵910(XuanTie910)。玄鐵910可以用於設計製造高性能端上晶片，應用於5G、人工智慧以及自動駕駛等領域。玄鐵910是CPU的IP核，是晶片的關鍵內核驅動力所在。據了解，玄鐵910單核性能達到7.1 Coremark/MHz，主頻達到2.5GHz，比當時業界最好的RISC-V處理器性能高40%以上。玄鐵910實現性能的突破得益於兩大技術創新：採用3發射8執行的複雜亂序執行架構，是業界首個實現每周期2條內存訪問的RISC-V處理器；基於RISC-V擴展了50餘條指令，系統性增強了RISC-V的計算、存儲和多核等方面能力。
2.華米科技
華米科技創立於2013年，是小米生態鏈首家在美上市企業。華米科技基於自身產品發展和順應國內半導體崛起浪潮兩種考慮，最終涉足RISC-V。公司的策略是自研晶片和投資初創企業雙管齊下。
2017年，華米科技成立了人工智慧實驗室，並啟動了人工智慧智能可穿戴晶片研究項目，開始 RISC-V 晶片研發。2018年9月，公司發布了號稱全球智能穿戴領域第一顆人工智慧晶片——黃山1號。這顆晶片基於RISC-V開發，是全球首款RISC-V開源指令集成的可穿戴處理器，並且集成了AON（Always On）模塊控制器和神經網絡加速模塊。
據介紹，這款採用RISC-V架構設計的晶片是全球首款集成AI神經網絡模塊的處理器，內嵌了自研的Heart ID、ECG Engine、ECG Engine Pro和Arrhythmias四大人工智慧引擎，能本地化處理AI任務，對心率、心電、心律失常等進行實時監測與分析。通過集成的超低功耗傳感器收集模塊，華米一號還可以將傳感器數據搬運到內部SRAM之中，讓數據存儲性能更快更穩定，進一步助力可穿戴設備晶片性能的提升。
3.兆易創新
兆易創新是最早推出基於 Arm Cortex -M3 及 Cortex -M4 內核的通用 MCU 的中國企業之一。兆易創新的GD32擁有22個Arm Cortex-M產品系列，覆蓋入門、主流、高性能、專用型市場，累計出貨量超過3億顆，客戶數量超過2萬家，憑藉23個系列330餘款產品所提供的廣闊應用覆蓋率穩居市場前列，可以說擁有中國最大的Arm MCU家族。
2019年兆易創新發布了GD32VF103系列RISC-V MCU。GD32VF103系列MCU採用了全新的基於開源指令集架構RISC-V的Bumblebee處理器內核，由兆易創新與中國RISC-V處理器內核IP和解決方案商芯來科技聯合開發，主要面向主流型開發需求，並完整保持了與現有基於Cortex-M的產品在軟體開發和引腳封裝方面的兼容性。
4.芯來科技
芯來科技是一家商用RISC-V處理器核IP研發商。芯來科技推出了中國第一顆開源RISC-V處理器項目蜂鳥E203。蜂鳥E200主要面向極低功耗與極小面積的場景而設計，適合於替代傳統的8051內核或者Cortex-M系列內核應用於IoT或其他低功耗場景。該CPU核的功耗與面積均不遜於同級ARM Cortex-M核，可實現業界最高的能效比與最低的成本。
2020年12月，芯來科技又獲得了天際資本領投，中關村芯創集成電路基金、臨芯投資和啟榕創投跟投，老股東小米長江產業基金、藍馳創投、新微資本繼續追投的融資。
5.芯啟科技
2014年，芯啟科技開始涉足了RISC-V領域，並在接下來的幾年中，陸續推出了SAR-T6系列、SAR-D9系列和TNA-300系列產品。芯啟的聚焦方向還包括基於RISC-V的 AI 處理器外，在芯啟科技發布的《芯啟科技面向同業競爭的策略，技術思路梳理》的文章中，公司表示，研發對嵌入式的適配、對40nm工藝優化，也是芯啟前行的方向之一。
6.睿思芯科
睿思芯科公司創辦於2017年2月，是一家AI晶片公司，創始團隊來自於 UC Berkeley RISC-V原創項目組。目前，公司主要開發基於RISC-V技術的SoC，應用於IoT、傳感器融合和AI加速領域。
2018年11月，睿思芯科發布了一款基於64位RISC-V指令集的AI晶片——Pygmy。據悉，Pygmy可應用於各種物聯網終端AI inference場景，如智能家居的人機互動、安防監控的人臉識別、無人駕駛的傳感器融合等場景。
Pygmy晶片基於臺積電28nm工藝而造，晶片中的CPU架構是睿思芯科基於RISC-V指令集設計而成，並針對多種AI應用進行了優化。晶片中的12個高度可編程AI加速引擎，也是基於睿思芯科自定義開發的RISC-V矢量擴展指令集設計而成。Pygmy中的RISC-V CPU具有64位位寬，主頻600 MHz，基於RV64G指令集，支持雙精度浮點運算，具備乘法器、除法器、開方器等，主控CPU功耗僅為10mW。據悉，睿思芯科的晶片將在今年年底量產。
7.核芯互聯
核芯互聯成立於2017年6月，是一家主打晶片敏捷設計的初創公司，致力於數字及模擬高端晶片設計。2018年11月，核芯互聯完成個人投資者數千萬元種子輪融資，公司同時掌握ADC/DAC、時鐘晶片、運算放大器、高速接口和RISC-V IP等多項技術，具備信號鏈全鏈晶片及相關IP設計研發能力。致力於為用戶提供性能更好、功耗更低、價格更優的完整的信號鏈晶片解決方案。
今年二月份，核芯互聯自主研發成功微架構的RISC-V IP核及MCU系列通用晶片，並對數款數字和模擬晶片進行流片。
今年四月份，核芯互聯在青島芯谷正式發布璇璣CLE系列MCU。璇璣CLE系列是核芯互聯基於32位RISC-V內核推出的通用嵌入式MCU處理器，具有高性能、低功耗、高穩定性等特點，是存儲資源和對外接口豐富的安全晶片，主要適用於白色家電、工業控制、物聯網等對穩定性、功耗和計算能力要求較高的應用領域。
8.飛利信
北京飛利信科技股份有限公司成立於2002年，是國內領先的政府信息化全面解決方案提供商，於2012年在深交所創業板以智能會議系統第一股成功上市。
2018年9月30日，飛利信以RISV-V指令集為核心的自主可控MCU晶片研發完成基礎測試工作。該MCU晶片屬於32位微控制器，未來將對低功耗廣域網通信技術和電池管理系統兩個應用場景進行優化。目前，公司以完全自主智慧財產權處理器IP核為基礎的自主可控MCU晶片，集成了多種安全模塊，實現從晶片設計、器件封裝、耦合方式、模塊系統的全流程把控，完成從研發、封裝、性能優化、全部測試及用戶手冊編制。
9.北京君正
北京君正集成電路股份有限公司成立於 2005 年，目前已發展成為一家嵌入式 CPU 晶片及解決方案提供商。北京君正同時也是中國RISC-V聯盟副理事長，世界RISCV 聯盟會員。
此前，北京君正在互動平臺上表示，公司的 CPU 研發隊伍已展開對基於 RISC-V 指令集的CPU 核的研發。2020半年報中披露，公司基於32位MIPS指令集架構設計了XBurst系列CPU內核，該內核採用了公司創新的微體系結構，其主頻、功耗和面積水平在同等工藝下均領先於工業界現有的同類32位RISC微處理器內核。
10.晶心科技
晶心科技股份有限公司於2005年成立於新竹科學園區的矽導竹科研發中心。公司全力投入創新架構高效能/低功耗的32/64位嵌入式處理器及相對應系統晶片發展平臺的設計與發展，以便對全球快速成長的嵌入式系統應用提供服務。目前公司主要圍繞低功耗高性能的CPU進行開發，除了CPU IP之外，還提供平臺外圍IP、軟硬體開發工具、生態系統等一整套方案。2016年，晶心科技作為創始會員之一加入了RISC-V基金會。
2018年4月，晶心科技推出了第一代基於RISC-V架構的AndeStar V5，成為了第一個採用 RISC-V的主流CPU IP公司。晶心科技又於今年1月16日宣布推出AndesCore™ 27系列處理器核心，該系列成為RISC-V指令集架構中領先支持向量擴展架構(RISC-V V-extension)的處理器。27系列中將優先推出32位處理器A27與64位處理器AX27和NX27V。其中NX27V包含一個支持RISC-V可擴展指令的向量處理單元（VPU）。在完整配置的運行模式下，VPU對MobileNets（一種卷積神經網絡架構）中關鍵函數加速高達30倍以上。與常見的128位SIMD解決方案相比，由於其向量指令發布的高效率可提供每個周期4倍的處理能力。
11.清芯源
清芯源公司成立於2018年，創立之初公司就已經認識到自主可控安全可信晶片的重要性，決定從技術上繞開ARM等國際巨頭的專利壁壘，基於團隊30年尖端安全晶片、實時系統、安全技術的研發實踐積累，充分利用完全開源的RISC-V架構優勢，全面掌握了領先的安全軟硬體及晶片系統關鍵技術。
今年六月份，清芯源公司完成首次基於RISC-V架構的系統晶片流片，並且已完成了功能、性能、功耗參數測試，所有參數均達到設計參數要求，在功能、性能方面均優於ARM Cortex A7系列。下一步，清芯源公司計劃在近期再進行兩次流片 (40nm/28nm)，這兩次流片將加強對晶片級AI-NN安全功能方面的支持，並將進一步優化晶片性能和功耗。
12.樂鑫科技
樂鑫科技（股票代碼：688018）是一家無晶圓廠半導體公司，成立於 2008 年。2019 年 7 月，樂鑫科技在上海證券交易所科創板掛牌上市。
2020年11月，樂鑫推出了RISC-V 內核 ESP32-C3晶片，該晶片成本對標 ESP8266，
可 pin to pin 兼容 ESP8266 模組；繼承 ESP32 成熟軟體架構，搭載 RISC-V 處理器，支持 Wi-Fi + Bluetooth LE 5.0，400 KB SRAM + 384 KB ROM，睡眠狀態電流低至 5 μA。
13.賽昉科技
上海賽昉有限公司成立於2018年8月24日，是一家RISC-V解決方案提供商。
2020年9月28日，賽昉科技有限公司，發布一款基於RISC-V的人工智慧視覺處理平臺——驚鴻7100。該平臺是基於RISC-V集深度學習、圖像處理、語音識別、機器視覺為一體的多功能平臺，可應用於自動駕駛、智能無人機、公共安全、交通管理、智能家電、視覺掃地機器人、工業機器人等智能應用領域。2020年12月，賽昉科技發布基於RISC-V的處理器內核——天樞系列處理器。