芯片开源虽然是众望所归，但迄今为止，RISC-V（开源架构指令集）依然仅仅是大学或者科研所的宠儿。随着5G的全面到来，开源芯片或许正面临历史级机遇：AIoT。在万物互联时代，芯片开发说不定能走下神坛，变得比开发APP还要简单。
2010年，加州大学伯克利分校的一个研究团队正在准备启动一个新项目。在为新项目选择指令集的时候，他们发现，x86指令集被Intel控制得死死的，ARM指令集的授权费又非常贵，MIPS、SPARC、PowerPC也存在知识产权问题。在这种情况下，研究团队毅然决定，从零开始设计一套全新的指令集。看起来这是一件不可能完成的工作。但事实上，伯克利的研究团队只召集了一个4人小组，用了3个月的时间，就完成了RISC-V的指令集开发。从此，开源芯片开始走进人们的视野。
传统的芯片IP购买-设计-测试-制造模式，将难以适应AIoT时代对芯片定制化的同时，还保持低成本、高性能的要求，参考开源软件而诞生的开源芯片，将有机会得到快速发展。说不定RISC-V可以复制Linux 的成功。
壹 传统芯片开发，烧钱堪比烧纸
目前，在CPU上，X86和ARM是两大霸主。然而这两位霸主都非常霸道，英特尔根本不允许除AMD和VIA之外的任何一家公司使用 X86 指令集。ARM虽然比英特尔好一些，但也仅仅是好一些而已。获得ARM32授权的公司一只手都能数的过来，ARM64授权虽然多一些，但授权费却异常昂贵。根据网上的资料显示，ARM的授权费从几十万美元到几百上千万美元不等。法国有一家芯片创业公司接受媒体采访时曾说，他们如果使用ARM架构，要花掉1500万美元的授权费。（这个回答后来遭到ARM的否认，不管怎么说，反正不便宜。）正是由于手机芯片开发太昂贵，多数手机厂商的旗舰机都选择采用高通的芯片。
手机芯片领域成绩最好的华为已经在高端芯片领域站稳脚跟，独立设计了海思麒麟系列芯片，被业界广泛认为是华为手机弯道超车、走向成功的关键因素。
华为借助强大的研发实力，并不惜重金连年投入，最终让麒麟系列芯片横空出世。据传，最新的麒麟990，每次流片费用达到2亿元。就算是工艺相对落后的14nm制程，开发成本至少也要1亿元以上。
“如果投资人说投一个芯片只投几千万，基本上可以认定这个企业是在骗人。” 日前在某公开场合，中国开放指令生态联盟秘书长包云岗说。在研发强度较高的手机芯片领域，目前只剩下高通、华为、三星、联发科等寥寥数家厂商。在性能要求更强的服务器芯片领域，连高通都选择了退出。
然而，并不是所有的企业都有华为的勇气、能力及财力。2017年2月，小米公司创始人雷军为了宣传自主开发的手机芯片澎湃S1，接受采访时透露，“粗算已经花了10亿人民币”。“小米决定做芯片时，预期至少要3年才能出成果，最后没想到运气很好，第一次做的芯片就成功，只用两年就出来了。”彼时的雷军，豪情万丈。
但是，小米做芯片的好运气似乎一开始就全部用完了。澎湃S1不温不火地应用后，澎湃S2遥遥无期，坊间流传澎湃S2五次流片均告失败，每次流片费用高达500万美元。
其实，不是小米研发澎湃S1运气好，也不是研发澎湃S2时运气差。芯片开发就是一项持续烧钱的投资，越高端的芯片烧钱越厉害。套用一句话说，“烧不死的鸟才是凤凰”。
在芯片研发领域陷入沉寂后，今年4月，小米重组芯片子公司松果电子；7月，投资芯片独角兽企业芯原微电子；此外入股恒玄科技、乐鑫信息科技、晶晨半导体、南芯半导体……等芯片公司，也先后被媒体发掘了出来。传统的芯片开发模式实在太烧钱，尽管小米和雷布斯对芯片的初心未变，但必须换一种方式才能继续往下走。
而当芯片开源的大门打开之后，形成了类似开源软件的生态，芯片开发的门槛可以大幅降低，成本能下降一到两个数量级。芯片开发不再仅仅是“有钱人”的游戏。而AIoT的大发展也将成为软件开源的助推器。
贰 AIoT呼唤更多芯片厂商
软件公司多如牛毛，而芯片公司寥若晨星，业界已经习以为常。这并不是一个健康的现象。包云岗指出，从硬件角度看，每18个月性能翻一番的摩尔定律已经停滞，而软件角度看，比如矩阵乘法，一个普通程序员来写和一个懂体系架构的程序员来写，相差可达63000倍。如果按照摩尔定律折算，相当于可以把摩尔定律再延长二十多年。
要挖掘这样的性能，除了软件层面，必须要硬件层面加速，也就是设计专用芯片，不同的领域将采用不同的硬件加速器。
手机是通用型消费电子产品，一款手机芯片可以用在超过1亿部甚至10亿部手机上，制造成本呈指数级下降，因此华为凭借巨大的体量可以消化数十亿美元的研发成本并转化为竞争力。AIoT面向各个细分场景，是专用芯片，专用芯片则意味着狭窄的应用场景。
但是，AIoT有自身特质。根据贝尔定律，如果保持计算机能力不变，每18个月微处理器的价格和体积减少一半。从大型机到工作站，再到PC，再到笔记本电脑、智能手机，每十到十五年，计算机就会产生一个新的颠覆。AIoT就是最新的计算机形态，要求可定制化、尺寸小、开发周期短，而且对工艺要求不算高。
芯片开源存在一个死结：因为厂商开发一款芯片投入太大，不愿意开源，导致市场上没有开源芯片可以用，只能去向ARM等公司花大价钱买IP，然后还需要花费大量时间和精力去针对功能验证，降低应用风险，反过来又增加了人力浪费。而AIoT芯片可以采用相对落后的制程工艺，减少了厂家的抵触，通过芯片开源，设计一款AIoT芯片有可能只需要上百万元、甚至几十万元即可完成，芯片设计的硬门槛将大幅降低，且通过开源减少了基础设计、测试等环节，大幅压缩商用时间，为AIoT应用的大爆发奠定基础。
叁 开源芯片机遇与挑战并存
芯片开源正在成为业界努力的方向，最具代表性的是开源架构RlSC-V。在芯片设计领域，ARM公司的IP占据绝对垄断地位，ARM引领的IP购买-设计-测试-制造模式，过去十几年大幅降低了智能手机等终端芯片的设计门槛，功莫大焉。但曾经屠龙的少年可以变成恶魔，ARM如今已经成为产业界推动芯片开源的主要驱动力。
ARM的铁杆支持者华为、高通、Google等，纷纷加入了开源架构RlSC-V的阵营，以分散风险，寻求更大层面的创新突破。目前，全球已有上百家知名科技公司加入。RlSC-V横空出世，最开始是被ARM的IP太过昂贵逼出来的，而从大趋势来说，也是芯片产业生态发展到一定阶段后的必然结果。
最理想的结果，芯片开源可以做到和软件一样，90%的设计可以使用开源设计，开发者只需要开发10%甚至更少的代码就可以实现功能。届时，AIoT芯片厂家的数量将爆炸式增长。同时，开源芯片也能够像软件一样，从按年算的迭代周期，演进到按月份迭代，和软件协同创新。
但是，理想很丰满，现实很骨感。芯片开源，包括且不限于以下四要素：开源指令集、开源的IP和SoC模板，EDA等开源工具、快速低廉的仿真软件。此外还面临巨大的难题：开源很有可能会导致碎片化，而硬件碎片化将比软件碎片化更富挑战性。
比如，其中一种现象就是“自主知识产权芯片”满天飞，在开源架构上进行各种改造以打造自主知识产权芯片，最后导致软件无法适配，反而难以发挥出芯片的真正效能。
今年年初，雷军宣布了小米“手机+AIoT”双引擎战略，指出未来5年，小米将在AIoT领域持续投入超过100亿元。小米的芯片策略显然正在向AIoT转向。而开源芯片，未来有可能帮助小米不需要一次又一次花费500万美元去流片，这100亿元可以更多用在 AIoT场景开发和用户体验优化。
7月29日，据阿根廷媒体报道，阿根廷与巴西两国财长表示，阿根廷、巴西、巴拉圭、乌拉圭四国将成立特别小组，评估未来四国统一货币的可能性。报道称，南方共同市场国家间统一货币已经迈出第一步，将会是一个较为漫长的过程。
芯片开源，也将是一个漫长的过程。但是，AIoT万亿级的市场潜力，值得业界为此上下而求索。
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