开源芯片社区正式成立，社区机制发布首批成员亮相

由北京开源芯片研究院与GitLink平台共同发起的开源芯片社区在 2023RISC-V 中国峰会上正式发布。平头哥、沁恒微电子、澎峰科技、清华大学数字信号处理器实验室、兆松科技、深度数智、赛昉科技、中科海芯、算能、达坦科技为社区初创成员，为社区带来了首批开源芯片项目入驻。

近年来，开源指令集 RISC-Ⅴ以其“指令集应该免费”（instruction sets want to be free）的宗旨得到全世界的广泛认可与积极投入。截至目前，RISC-V国际基金会已吸引全球80多个国家的近3600个会员，包括美国、德国、日本、英国、瑞典等发达国家和国际知名企业如英特尔、谷歌、西门子、三星及中国的华为、阿里等，覆盖芯片厂商、芯片设计服务公司、软件提供商等软硬件公司，以及大学、科研机构和投资机构等。参考开源软件生态发展经验，基于 RISC-Ⅴ 构建开源芯片生态，围绕开源芯片生态技术体系的建设作出贡献和创新，将会对芯片产业发展带来巨大收益。

“开源”（open source）全称为开放源代码，其最大的特点是开放，即在版权限制范围之内任何人都可以得到源代码，并加以修改学习、重新发放。开源模式于 20 世纪 80 年代初开始在软件领域流行，现已成为软件领域不可或缺的一种开发模式。开源软件经过了40年的发展，如今各类商业软件几乎都有对应的开源版本，特别是操作系统、编译器、数据库、函数库等基础软件。这些开源软件组合成了相对比较完整的技术体系，也构建出了价值数百亿美元规模的开源软件生态。在开源软件生态基础之上，有很多企业以及初创公司可以把自己的精力更加集中在业务创新基础上。

如今开源理念已经扩展到芯片设计领域。通过开源模式提供芯片设计底层技术支撑降低芯片架构创新的成本，让更多开发者可以使用到高质量的技术能力是加速芯片设计缩短开发周期的最佳方式，更重要的是通过开源模式开发者可以高效了解技术发展现状，获取开源带来的知识溢出成果使其学习与实践紧跟市场发展需要，实现规模化培养开源芯片的设计实践人才的目的。

大会主席、中国科学院软件研究所副所长武延军致辞

相比价值已达数百亿美元的开源软件生态，开源芯片仍处于起步阶段。虽然开源指令集 RISC-Ⅴ 得到全世界的积极响应，但仅有指令集离一套较为完整的技术体系还有很大差距。如图所示，处理器芯片设计流程一般包括 3 个阶段。

阶段 1：根据指令集手册进行微架构设计，输出一系列设计文档。

阶段 2：投入相当的工程力量，把微架构设计实现为寄存器传输级（RTL）源代码。

阶段 3：使用电子设计自动化（EDA）工具将RTL 源代码转化为可供流片的芯片版图。

L1 开源指令集

指令集架构 ISA（instruction set architecture）本质上是一种标准规范，其表现形式是一份手册文档。开源指令集的内涵包含 2 个方面：

1. 任何人都可以免费获取指令集手册，根据手册免费设计与实现自己的处理器芯片；

2. 指令集的演进由开源社区共同制定，而不是由某个公司掌控。

L2 开源设计实现

处理器芯片的微架构设计一般由设计文档记录，处理器芯片的实现则是用硬件描述语言（如 Verilog、Chisel 等）来描述设计文档中的微架构设计，形成一份寄存器传输级（RTL）源代码。开源设计实现的内涵包含 2 个方面——微架构设计文档和 RTL 源代码，均可免费获取。

L3 开源工具

处理器芯片的设计与实现过程中需要使用各种工具，主要包括三大类：

1. 微架构设计空间优化工具，包括软件模拟器、程序特征分析工具、性能/功耗建模与评估工具等；

2.测试与验证工具，包括不同层次（模块级、组件级、IP 级、SoC 级等）的功能正确性验证工具、错误定位与追踪工具、形式化验证工具、自动化测试框架与测试用例等；

3.EDA 工具，包括综合工具、布局布线工具、仿真工具、版图生成与验证工具等。

综上，L1 级是整个开源芯片技术体系的基础；没有 L1 级的开源指令集，则不可能有 L2 级开源设计实现。这也正是 RISC-Ⅴ 指令集的价值所在，它赋予了全世界所有人免费设计与实现处理器芯片的平等机会。虽然 L1 是基础，但要设计与实现一个处理器，L2—开源设计实现与 L3—开源工具更为重要，而且 2个层次紧密联系。用操作系统作类比，可移植操作系统接口（POSIX）系统调用标准属于 L1级，Linux 操作系统源代码属于 L2 级，C 语言/GCC 编译器则属于 L3 级。