计算产业发展的新机遇已到来
1、美国科技垄断战略，倒逼计算产业另辟出路
1）大国竞争，美国限制竞争国使用美国高科技技术，进而限制竞争国科技发展；要明白一点，不是中国不买，是美国不卖，这个要理解清楚了，不是跟美国斗，是被美国卡脖子了。
2）信息技术已经成为新一代基础设施，是第四次工业革命，第五次产业革命的基础设施，各国都必须发展，放弃发展就只能掉队；怎么办？只有自力更生、艰苦奋斗，利用一切力量来发展信息技术。
3）芯片是信息技术的皇冠的明珠，所以必须发展芯片，计算产业是以芯片为基础核心，向上展开的一个庞大的产业生态，芯片-整机/加速卡-基础软件-中间软件-应用软件，这样一个技术栈极深的生态，能不能构建一个不依赖美国的第二计算平面，给用户一个新的第二选择成为批在中国科技界必须回答的课题
2、产业背景，多元化算力需求，多元化算力架构创新发展
1）异构时代到来，摩尔定律失效
（1）端、边、云的场景计算，离客户越来越近，多元计算需求的变化；cpu、gpu、npu、fpga、asic芯片都会发展，x86、arm、mips、power、alpha都会发展，并存，差异化竞争。
（2）摩尔定律接近失效，18个月密度提高一倍、性能提高一倍、能耗降一倍、价格降一倍；目前是7纳米，今明年5纳米，3纳米三年内应该可以实现，后面1纳米就到极限了
（3）计算进入架构创新期，冯诺依曼架构创新到极点了，需要有新的架构创新；新产业需求驱动新的产业机会；arm突破x86，就是智能终端需要低能耗的芯片，这样一个机会；arm v8已具备数据中心级的应用的能力，数据中心能耗也是个大问题，国家已不批数据中心的耗能指标；risc-five全开源免费，支持所有硬件设备，从服务器到家电都支持；
（4）边缘计算需求会越来越大，而且智能未来大部分场景是云端训练，边缘推理，推升多元架构，裸金属、云、边缘都是计算的选择。
（5）数据成倍增长，现实中2%数据被存储，存储的数据10%被应用；巨大的存储产业需求空间。
（6）云，政企it上云是起步阶段，大约3-5%已上云；互联网上云饱和，进入存量竞争阶段；cloud2.0是政企上云时代，云是发展的初期阶段，还有巨大的市场空间，还有很长的路要走。
（7）ai计算力的需求大爆发，2025 数据中心算力的80%，cpu算力只占20%。
3、机会来了，怎么做？加入开源芯片指令集架构、在开源的基础上发展
1）拥抱开源arm生态
（1）arm生态发展比较健康，所有开源软件、都支持arm的版本，这是非常好的产业发展基础。
（2）国外的it/互联网巨头谷歌、亚马逊都投入arm芯片研发，发布的产品都已投入自身的云服务中使用；国内it/互联网巨头bat投发布了arm芯片的研发计划，说明了国内外头部玩家积极投身arm芯片的生态
（3）华为鲲鹏产业生态，以鲲鹏和昇腾为核心芯片，试图打造arm芯片的it生态系统，已起了不错的开局；半年时间，建立了15个鲲鹏生态联盟基地，10家生态链制造企业，600+生态伙伴，1500+解决方案。
2）布局risc-five 开源生态
1、开源架构
对指令集使用，RISC-V基金会不收取高额的授权费。开源采用宽松的BSD协议，企业完全自由免费使用，同时也容许企业添加自有指令集拓展而不必开放共享以实现差异化发展。
2、架构简单
RISC-V架构秉承简单的设计哲学。体现为：
在处理器领域，主流的架构为x86与ARM架构。x86与ARM架构的发展的过程也伴随了现代处理器架构技术的不断发展成熟，但作为商用的架构，为了能够保持架构的向后兼容性，其不得不保留许多过时的定义，导致其指令数目多，指令冗余严重，文档数量庞大，所以要在这些架构上开发新的操作系统或者直接开发应用门槛很高。而RISC-V架构则能完全抛弃包袱，借助计算机体系结构经过多年的发展已经成为比较成熟的技术的优势，从轻上路。RISC-V基础指令集则只有40多条，加上其他的模块化扩展指令总共几十条指令。 RISC-V的规范文档仅有145页，而“特权架构文档”的篇幅也仅为91页。
3、易于移植nix
现代操作系统都做了特权级指令和用户级指令的分离，特权指令只能操作系统调用，而用户级指令才能在用户模式调用，保障操作系统的稳定。RISC-V提供了特权级指令和用户级指令，同时提供了详细的RISC-V特权级指令规范和RISC-V用户级指令规范的详细信息，使开发者能非常方便的移植linux和unix系统到RISC-V平台
4、模块化设计
RISC-V架构不仅短小精悍，而且其不同的部分还能以模块化的方式组织在一起，从而试图通过一套统一的架构满足各种不同的应用场景。用户能够灵活选择不同的模块组合，来实现自己定制化设备的需要，比如针对于小面积低功耗嵌入式场景，用户可以选择RV32IC组合的指令集，仅使用Machine Mode（机器模式）；而高性能应用操作系统场景则可以选择譬如RV32IMFDC的指令集，使用Machine Mode（机器模式）与User Mode（用户模式）两种模式。
5、完整工具链
对于设计CPU来说，工具链是软件开发人员和cpu交互的窗口，没有工具链，对软件开发人员开发软件要求很高，甚至软件开发者无法让cpu工作起来。在cpu设计中，工具链的开发是一个需要巨大工作量的工作。如果用RISC-V来设计芯片，芯片设计公司不再担心工具链问题，只需专注于芯片设计，RISC-V社区已经提供了完整的工具链，并且RISC-V基金会持续维护该工具链。当前RISC-V的支持已经合并到主要的工具中，比如编译工具链gcc, 仿真工具qemu等
4、国产IT计算芯片发展
1）x86，曙光海光，与AMD合资建立，Zend芯片是；兆芯16nm；生态完整，闭源
2）arm，海思鲲鹏芯片7nm，飞腾16nm；较完整，开源
3）mips，龙芯28nm，不完整，生态弱，超算
4）power，中晟宏芯，ibm生态，金融
5）alpha，dec，申威，太湖之光超级计算机，在超算方面有优势，闭源。
5、arm适合的应用场景
1）低功耗，众核方便水平扩展，特别适合并行计算，在存储、数据库、大数据、hpc并行计算都有很好的表现。
2）arm原生，通过虚拟化在云端实现arm原生的arm虚拟机，建立端云协同的产品，例如云手机、云游戏、云营销。
3）ARM最大的优点是耗能低，具备反攻数据中心市场优势。其中ARM-V8架构的综合计算架构能满足绝大部分应用的使用，未来3年华为计划支撑90%以上应用跑在鲲鹏生态上。
