RISC-V 补丁并入安卓系统源代码，处理器架构离三分天下又进一步
电子工程专辑讯，日前，由阿里巴巴平头哥（T-Head）贡献的?RISC-V?移植安卓(Android)的代码补丁（Patch）集合，被Android?AOSP?社区收录进系统源代码，成为全球首批?RISC-V?兼容Android的正式补丁。
这意味着Android开启了对?RISC-V?架构的官方原生支持，RISC-V?与安卓两大体系的融合驶入快车道，也象征着?RSIC-V?生态系再扩张，抢进一年?10?亿颗以上的手机处理器市场，将推进?RISC-V?在移动端、平板等领域的广泛使用。
AOSP?网站截图显示，安卓系统正式接收的首批?RISC-V?移植补丁，来自阿里平头哥：https://android-review.googlesource.com/c/platform/external/kernel-headers/+/2239953
Android?x?RISC-V
Android是全球主流移动设备操作系统，拥有丰富成熟的应用生态，其系统核心代码部分即?AOSP(Android?Open?Source?Project)。在?AOSP?开源社区，重要的技术贡献将被Android官方吸纳，成为不断更新的安卓系统的一部分。
作为近年备受瞩目的新架构，RISC-V?与Android的适配，被业界普遍视为软硬件融合发展的新方向。但因?RISC-V?架构仍在演进，而Android已成熟，打通两大体系的技术挑战十分艰巨，仅编译系统、LLVM?编译工具链、C?函数库等基础技术就需要大量的优化适配工作。
根据?CNRV?的介绍，Google?Android?团队在一封发送给?RISC-V?国际基金会的邮件中，表示?AOSP?已经开始公开接收?RISC-V?架构支持相关的补丁，并且在缺陷?/?任务跟踪工具中开始建立?RISC-V?相关的提交渠道。同时，Google?Android?团队将会跟?LLVM?社区、Rust?等相关的社区紧密合作，尽快完成?RISC-V?架构的支持。
根据下面的路线图，Android?12?似乎已经通过了一些?CTS/VTS?认证，并且上游了一些源代码。我还了解他们正在开发?Android?13?(AOSP)?以优化核心组件的?RISC-V?补丁，并希望?Android?14?将在明年晚些时候推出商业?RISC-V?Android?设备完全支持?RISC-V?目标。
CNRV?还介绍了?RISC-V?社区移植?AOSP?的背后历程，据称此工作始于?2020?年，历经了?Android?10?和?Android?12?两个版本的?out-of-tree?的移植维护，多家成员单位投入了大量的资源和精力。其中，中国科学院软件研究所?PLCT?实验室是第一个公开进行?AOSP?移植工作的团队，从?2020?年?8?月份建立了公开的仓库并开始进行?RISC-V?移植，在?2020?年?11?月完成了初步的移植工作，能够在模拟器中启动?AOSP?内核并进入一个交互?Shell?中。
平头哥在Android移植上的进度
阿里巴巴平头哥是最早完成?AOSP?整体移植的团队，并在?2021?年?1?月?21?日宣布进行开源。在?2021?年?6?月举办的“第一届?RISC-V?中国峰会”上，平头哥展示了运行着?AOSP?10?的?RISC-V?平板，吸引了众多参会者的注意。
Graph?1.?AOSP?on?RISC-V?64(XuanTie?910)
ICE是平头哥开发的一款基于玄铁C910的高性能SoC板。?ICE?SoC集成了3个玄铁C910核心（RISC-V?64）和1个GPU核心，具有高速、智能、高性价比的特点。?该芯片可提供4K@60?HEVC/AVC/JPEG解码能力，以及多种用于控制和数据交换的高速接口和外设；?适用于?3D?图形、视觉?AI?和多媒体处理。
Graph?2.?ICE?chip
RVB-ICE?是基于?ICE?的开发板。?配备7英寸液晶触摸屏，集成Wi-Fi和GMAC网络通信接口，拥有16GB?EMMC内存，支持蓝牙键盘鼠标等接口。
2021?年?10?月，平头哥完成Android的整体移植，在玄铁?C910?处理器上首次兼容Android?10.0?系统，并运行?Chrome?浏览器等应用；2022?年?4?月，玄铁?C910?在Android?12.0?系统上成功运行?TensorFlow?Lite，集成多项第三方关键组件，证明了?RISC-V?可兼容不断更新的Android。
过去两年间，平头哥在?RISC-V?领域的系列技术突破及产业化落地，极大提振业界对?RISC-V?的信心，促成谷歌Android对?RISC-V?架构提供官方支持。
今年?6?月，谷歌与平头哥达成公司层面的贡献者许可协议(CLA，Contributor?License?Agreement)，双方就Android支持?RISC-V?架构等工作进行技术合作和分享。
9?月?30?日，谷歌Android?AOSP?社区开始接收?RISC-V?补丁。平头哥率先提交关于?Bionic?C?库、模拟器、三方上游模块等?76?项基础代码补丁，其中有?18?项直接并入?AOSP?官方补丁，拆分合入?C?库关键补丁?12?项，外部项目合入补丁?4?项，成为全球首批Android吸纳的?RISC-V?补丁。
“阿里率先在两大体系打通及融合上做了大量工作，如今Android正式接受来自?RISC-V?的补丁，也意味着?RISC-V?兼容Android向前迈出新的一步。”RISC-V?国际基金会首席执行官?Calista?Redmond?说，“我们将继续与Android在移动、数据中心和其他?IoT?设备等领域展开合作。RISC-V?灵活、开放，将持续吸引更多的主流软件生态进行适配。”
多个中国团队为RISC-V生态扩展发挥作用
据悉，平头哥玄铁?RISC-V?系列处理器，目前已适配?RTOS、Linux、Android、龙蜥?Anolis?OS?等云、边、端的主流操作系统。
“平头哥一直在拓展?RISC-V?技术和应用的边界，不断推进?RISC-V?与Android等不同操作系统的深度融合，让?RISC-V?走入不同行业和领域，成为更多开发者、企业和市场的新选择。”平头哥技术专家、RISC-V?国际基金会安卓技术组(Android?SIG)主席毛晗说。该技术组由平头哥牵头成立，是平头哥在?RISC-V?国际基金会领导的?10?个技术组之一，负责推进?RISC-V?相关国际标准的制定。
平头哥开源了更为完整的?AOSP?RISC-V?移植之后，AOSP?的移植项目开始转由?RISC-V?国际基金会进行管理和协调。中科院软件所、中科南京软件技术研究院、RVI?社区个人贡献者也逐步将自己的移植汇总到了?RISC-V?国际基金会托管下的移植工程里。而?RISC-V?国际基金会开始积极、长期地与?Google?Android?团队进行沟通，商讨?AOSP?项目官方支持?RISC-V?的时机和必要的技术前提。
AOSP?是一个非常庞大的开源项目，汇总集成了上千个不同的开源项目。国内多个团队的开源工作也在?AOSP?for?RISC-V?项目中发挥了贡献。例如中科院软件所的?V8?团队就维护着?V8?项目的?RISC-V?后端，并在?2022?年完成了?RV32G?的移植工作，使得?JavaScript?语言生态在?RISC-V?上得以蓬勃发展。
越来越多的爱好者正在加入?RISC-V?生态中。一位来自韩国的开发者，就成功地将?AOSP?for?RISC-V?项目移植到了赛昉科技的?VisionFive?v1?开发板上，并启动了图形界面。中科南京软件技术研究院对该项目进行了测试和验证。类似的有趣的尝试还有很多。RISC-V?正在吸引越来越多开源爱好者的加入。
倪光南：中国应支持RISC-V，与x86、Arm三分天下
对于?RISC-V，之前中国工程院院士倪光南在数字世界专刊撰文指出，一直以来，我国芯片产业在?"?主流?CPU"?架构上受制于人，在数字经济时代，建议我国积极抓住时代机遇，聚焦开源?RISC-V?架构，以全球视野积极谋划我国芯片产业发展。
倪光南表示，目前国内多种国产?CPU?架构并存，未来可能会造成资源分散，低水平重复。如果不能及时改变这种状况，若干年后，中国将缺乏能在全球市场上与?x86?和?Arm?两家竞争的?CPU?架构，从而在?"?主流?CPU"?方面仍将受制于人。
随着美国最新一轮的芯片制裁措施出台，中国半导体产业——尤其是架构依赖于人的处理器产业因技术问题遭各种限制。当前国内精英们正积极寻找替代解决方案，而借由RSIC-V降低对x86与Arm架构的依赖，不失为一记良策。
在倪光南看来，用好开源模式，发挥中国举国体制、超大规模市场优势和人才优势，集中力量、协同攻关，大力发展壮大?RISC-V?产业生态，加大对?RISC-V?开源社区的贡献以增大社区话语权。最终，使世界?"?主流?CPU"?市场形成?x86、Arm?和?RISC-V?三分天下的格局。
电子工程专辑认为，重新划分处理器市场的建议，颇有当年诸葛亮《隆中对》提出的三分天下计的意味。在刘备三顾茅庐时，其实力与曹魏、东吴相差甚远，甚至还不如其他各方诸侯（MIPS、PowerPC、SPARC等架构都比RISC-V要早）。但接下来刘备借荆州、取西川、定汉中，有了自己的根据地，RISC-V与x86、Arm的竞争状态也类似，作为后来者，必须获得更多厂商、机构和开发者的支持才能立足。
2015年国际RISC-V基金会成立至今，已拥有超过327家成员。其中，包括谷歌、微芯科技、美光、英伟达、恩智浦、高通、三星、西部数据、台积电、英飞凌、意法半导体、联发科等一众知名半导体企业；SiFive、阿里巴巴、芯原科技、晶心科技等IP和设计服务厂商；Cadence、IAR等开发工具厂商。
当然，刘备能够成功入川，也有老天帮忙，例如“张松献图”这样的突发事件。如今的中美科技战也恰恰给了RISC-V一个在中国迅速发展的契机，中国半导体厂商在RISC-V上的投入热情明显更加高涨。除了平头哥，华米科技、兆易创新、汇顶科技、华为海思、芯来科技等企业均有商用产品问世，中科院计算所也自研基于RISC-V的“香山”IP，并推出了“雁栖湖”、“南湖”等产品。
RISC-V笔记本已来，下一步就是手机平板
群众基础逐渐形成了，接下来RISC-V就要力拼生态了，预计未来物联网领域会是主要战场。RISC-V产品只有在产业链较短的单个物联网领域，才能快速起量，因为这些领域生态面涉及较少，能够从原来的Arm等平台快速移植。
早在今年7月份，阿里巴巴已经宣布推出世界首款基于RISC-V无剑600计算平台的笔记本电脑DC-ROMA，如今这款笔记本电脑已正式开始正式售卖。
DC-ROMA采用平头哥曳影1520（TH1520）SoC，配备四核玄铁?C910?处理器，主频?2.5GHz，同时搭载?4?TOPS?NPU?和?Imagination?Technologies?GPU，板载专用安全芯片，具有可信执行环境安全认证的?Arm?SC300?Cortex-M3?安全处理器。可以支持?16GB?LPDDR4?或?4X?RAM，速度高达?4266?MT/s，并具有?256GB?的?SSD?存储。
该机提供了?HDMI、USB?Type-C、Type-A?和以太网接口，支持?Wi-Fi?5?和蓝牙?5，支持键盘背光，触摸板带指纹识别，前置?1080p?摄像头，电池续航时间为?10?小时，厚?20?毫米，重?1.7?千克。
操作系统上，运行的是阿里巴巴基于?Linux?自研的龙蜥操作系统?（OpenAnolis），并不像之前大家期望的那样运行Windows。不过x86大佬英特尔在今年初也加入了RISC-V基金会，他们同时也是最大RISC-V芯片设计公司SiFive的投资者之一，就WinTel联盟的关系，我们还是可以期待有一天RISC-V上能跑Windows的。SiFive曾表示，他们预估，旗下CPU进入个人计算机最快也要等到2025年。
这次阿里平头哥RISC-V补丁进入Android系统源代码，应该说又是一个里程碑事件，为RISC-V进入物联网核心的智能手机、平板电脑开了一个好头。
责编：Luffy
