处理器芯片是中国半导体产业的软肋，是中国半导体产业面临的“卡脖子”问题。近年来，国内芯片领域学术界和产业界都在积极 探索 实践，力求突破。中国在芯片研发领域的 4 个技术关卡分别为光刻机、电子设计自动化（EDA）软件、晶圆和指令集。由此可见，开源 RISC-V 指令集架构对我国在芯片指令集方面技术破围意义重大。我国有望通过 RISC-V 摆脱国外的指令集垄断，打破技术封锁。
RISC-V 自诞生以来取得了突飞猛进的发展，随着物联网、5G 通信、人工智能等技术的兴起，物联网和嵌入式设备成为 RISC-V 最先落地的领域和最大的应用市场。各国研究机构及企业纷纷加入研究和开发行列，RISC-V 不仅打破了现有指令集架构环境下英国 ARM 公司和美国Intel公司的两强垄断格局，而且建立了一个开放的生态及框架来推动全球合作和创新。
主要国家战略举措及特点
美国强调 RISC-V 指令集在智能装备芯片领域的战略应用。2017 年 6 月，美国国防高级研究计划局（DARPA）启动“电子复兴计划”（Electronics Resurgence Initiative），该计划旨在解决半导体制程瓶颈以应对半导体产业快速发展的挑战。“电子复兴计划”连续多年对 RISC-V 指令集的研究和产业化应用给予专项支持。其中，实现更快速集成电路项目、Posh 开源硬件项目和电子资产的智能设计项目明确指明需要基于 RISC-V 指令集进行开发。2021 年 3 月，SciFive 公司与 DARPA 达成开放许可协议授权，SciFive 加入“DARPA 工具箱计划”（DARPA Toolbox Initiative）为 DARPA 项目参与者提供基于 RISC-V 的32 位和 64 位内核访问，以支持 DARPA 项目中应用程序和嵌入式应用的研发。
欧盟注重 RISC-V 与高性能计算的结合。2018 年 12 月，欧盟推出“欧洲处理器计划”（European Processor Initiative），拟开发面向欧洲市场的自主可控低功耗微处理器，降低欧洲超级计算行业对外国 科技 公司的依赖。其中，“欧洲处理器加速”（European Processor Accelerator）项目作为该计划的重要组成部分，其核心是采用免费和开源的 RISC-V 指令集架构，用于在欧洲境内开发和生产高性能芯片。2021 年 9 月，该项目的最新成果是交付了 143 个欧洲处理器加速芯片样本，这些加速芯片专为高性能计算（HPC）应用程序设计。此外，2021 年 1 月开始的 Euro HPC eProcessor 项目旨在基于 RISC-V 指令集体系架构构建一个完全开源的欧洲全堆栈生态系统以适用于 HPC 和嵌入式应用。
印度将 RISC-V 指令集定位为国家事实指令集。2011 年，印度开始实施处理器战略计划，每年资助 2—3 个处理器研究项目。该计划下的 SHAKTI 处理器项目旨在开发第一个印度本土的工业级处理器；其目标是研制 6 款基于 RISC-V 指令集的开源处理器核，其中涵盖了 32 位单核微控制器、64 核 64 位高性能处理器和安全处理器等。2016 年 1 月，印度电子信息技术部资助 4 500 万美元研制一款基于 RISC-V 指令集的 2 GHz 四核处理器。2017 年，印度政府表示将大力资助基于 RISC-V 的处理器项目，使 RISC-V 成为印度的国家事实指令集。2020 年 8 月，印度政府在全国发起“微处理器挑战”（Microprocessor Challenge）项目，以推动 RISC-V 微处理器的自主研发，提高国家的半导体设计和制造能力。
以色列、巴基斯坦、俄罗斯寻求多元化指令集架构共同发展。2017 年，以色列国家创新局成立 GenPro 工作组，旨在开发基于 RISC-V 的快速、高效且独立的处理平台。2019 年，巴基斯坦政府宣布将 RISC-V 列为国家级“首选架构”（preferred architecture）。2021 年，俄罗斯公布了一项以 RISC-V 部件为中心的国家数字化计划，该计划基于俄罗斯自研 Elbrus 芯片进行 RISC-V 部件扩展研究。
中国试图通过 RISC-V 打破芯片领域技术封锁。2021 年，在《中华人民共和国国民经济和 社会 发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》中，我国首次明确将“开源”列入五年发展规划；“十四五”期间，将支持数字技术开源社区等创新联合体发展，完善开源知识产权和法律体系，鼓励企业开放软件源代码、硬件设计和应用服务。同时，各级政府也积极布局 RISC-V 架构芯片。2018 年 7 月，上海市经济和信息化委员会发布的《上海市经济信息化委关于开展 2018 年度第二批上海市软件和集成电路产业发展专项资金（集成电路和电子信息制造领域）项目申报工作的通知》将 RISC-V 相关产业列入政府产业扶持对象，而从事 RISC-V 架构相关设计和开发的公司将获得政策倾斜。2020 年 2 月，广东省人民政府办公厅印发的《加快半导体及集成电路产业发展若干意见的通知》中明确将 RISC-V 芯片设计列入广东省重点发展方向。2021 年 11 月，北京市委市政府印发《北京市“十四五”时期国际 科技 创新中心建设规划》，明确指出要研发基于 RISC-V 的区块链专用加速芯片，进一步提高芯片集成度，提高大规模区块链算法性能。
我国 RISC-V 架构芯片领域的重要研究方向态势与热点
学术界和产业界日益重视 RISC-V 的安全体系结构设计及验证。处理器安全对设备隐私信息的保护至关重要；设计 RISC-V 安全处理器及安全验证是 RISC-V 领域乃至体系结构领域的研究热点。特权模式和物理内存保护是安全嵌入式处理器的必备特性，RISC-V 指令集架构也采用特权模式来保障处理器的安全；同时，该架构提供了物理内存保护单元（PMP）实现内存访问控制以保证内存安全。其中，北京信息 科技 大学和清华大学微电子学研究所焦芃源等以一款 32 位 RISC-V 安全处理器为研究对象，通过异常处理程序对处理器状态、异常信息进行观测，提出了一套 RISC-V 特权模式和物理内存保护功能的测试方案；天津大学微电子学院刘强等设计了一种抗功耗分析攻击的 RISC-V 处理器的实现方法；上海交通大学并行与分布式系统研究所开发了基于 RISC-V 架构的全新可信执行环境“蓬莱”。同时，产业界许多公司以扩展硬件 IP 模块的方式推出安全解决方案，包括加密库、信任根、安全库等。
深耕物联网等新兴领域，特定领域专用 RISC-V 芯片蓬勃发展。当前，X86 和 ARM 两大指令集分别主宰了服务器+个人电脑（PC）和嵌入式移动设备；同时，物联网（IoT）、智联网（AIoT）等应用领域正在为 RISC-V 的发展提供新的机遇。RISC-V 架构能为物联网行业带来显著的灵活性和成本优势，同时也能推动异构计算系统的快速发展，因而能够适应智能物联网时代下的大容量万亿设备互联，场景丰富及碎片化和多样化需求。RISC-V 在加速和专用处理器领域，主要应用包括航天器的宇航芯片设计，面向物联网的智能芯片，面向安全的芯片，用作服务器上的主板管理控制器，以及图形处理器（GPU）和硬盘内部的控制器等。学术界，如中国科学院计算技术研究所（以下简称“计算所”）泛在计算团队，开展了基于 RISC-V 核心的轻量级神经网络处理器的研究， 探索 了 RISC-V 内核在物联网设备中的应用；上海市北斗导航与位置服务重点实验室则开展了基于 RISC-V 指令集的基带处理器扩展研究项目。而产业界则在控制领域与物联网领域涌现出大量的基于 RISC-V 的产品和应用案例。例如，阿里平头哥半导体有限公司的开源玄铁 RISC-V 系列处理器已应用于微控制器、工业控制、智能家电、智能电网、图像处理、人工智能、多媒体和 汽车 电子等领域。
寻求突破物联网生态， 探索 进入服务器、高性能处理器领域。目前，RISC-V 的研究及应用领域主要集中在以物联网为基础的工业控制、智能电网等多场景。但 RISC-V 因其本身低功耗、低成本特性，具备进入服务器、高性能领域的潜力。服务器定制化及 HPC 对加速和异构平台的需求增加，为 RISC-V 进入服务器和 HPC 领域提供了机会。计算所包云岗提出产业界可利用 AMD 公司的 Chiplet（小芯片）方式将中央处理器（CPU）、加速、输入/输出（I/O）放在不同晶圆上，其中 CPU 部分使用 RISC-V 架构，用 Chiplet 方式组成一个服务器芯片，以进入服务器市场。2021 年 6 月，计算所包云岗团队推出“香山”开源高性能 RISC-V 处理器核。它第一版架构代号“雁栖湖”，基于 28 nm 工艺流片。这标志着在计算所、鹏城实验室的技术支持下，国内发起的高性能 RISC-V 处理器开源项目正式诞生。
我国发展 RISC-Ⅴ 架构芯片的问题与建议
适当聚焦 RISC-V 架构，加快发展中国芯片产业体系。目前，国内处理器产业及科研领域所采用的指令集包罗万象，学术界和产业界基于 ARM、MIPS、PowerPC、SPARC、RISC-V、X86 等多种指令集进行了扩展。但多样化的指令集必然会分散基础软件开发力量，导致编译、 *** 作系统等基础软件开发者由于精力有限而无法兼顾多种指令集的优化，延缓自主生态的建设。近几年，随着 RISC-V 基金会从美国迁至瑞士，其治理架构发生重大变化，我国科研机构和企业在 RISC-V 基金会理事会高级别会员的比例显著提高。我国在 RISC-V 生态中的影响力日益增长，这为我国芯片产业的发展提供了新的机遇，以及开发新赛道的可能性。建议：我国在目前暂无成熟自主指令集架构的情况下，应抓住开源 RISC-V 架构兴起的机遇，调整芯片领域技术路线和产业政策，适当聚焦 RISC-V 架构，加快发展中国芯片产业体系。
促进 RISC-V 在处理器教育领域的应用，培育芯片设计人才。芯片领域的创新门槛高、投入大，严重阻碍了领域创新研究。芯片设计及制造的多个环节都需要巨额的资金与大量的人力投入。这种高门槛导致人才储备不足，因此如何能够降低芯片设计门槛成为亟待解决的问题。RISC-V 的开源性降低了创新投入门槛，发展开源芯片/硬件成为中国培育设计人才的新发展模式。2019 年 8 月，中国科学院大学启动了“一生一芯”计划，其目标是通过让本科生设计处理器芯片并完成流片，培养具有扎实理论与实践经验的处理器芯片设计人才。该计划是国内首次以流片为目标的教育计划，由 5 位 2016 级本科生主导完成一款 64 位 RISC-V 处理器 SoC 芯片设计并实现流片。事实上，学生是 RISC-V 整个生态建设中不可或缺的力量；包括上海 科技 大学在内的许多国内院校都在与企业一同培养人才，通过课程作业设计与企业研发相关联，将企业最新的技术及时引入课堂，充分发挥开源化的优势。建议：国家教育管理机构应当积极推进 RISC-V 产学相结合的发展模式，培育更多芯片设计人才。
（《中国科学院院刊》供稿）
作为电子信息产业的重要元器件，集成电路对电子信息产业经济以及国家信息安全都有十分重要的意义。前者以手机芯片为例，芯片在手机制造中占据了极大的成本，如iPhone6s的物料成本约为234美元，其中芯片成本为127.2美元，超过了物料成本的一半。后者以“窃听”事件为例，多数“黑客”入侵消费电子产品都是从芯片入手。
我国亟待摆脱国外芯片以来，发力自主生产，以推动电子信息经济与国家安全发展。
因此，近年国家出台了《国家集成电路产业发展推进纲要》，设立了本土集成电路产业发展的三大目标，同时还成立了国家集成电路产业投资基金(即大基金)，为本土集成电路产业崛起提供资金支持。
受政策与资金利好，国内集成电路产业已经初见成效，产业链公司与产业基地已然成型。
产业链上，集成电路产业有上中下游三大环节。其中，上游是芯片设计环节，我国有海思、展讯等公司中游是制造环节，中芯国际、振华科技是代表下游是封装测试环节，我国有长电科技、华天科技等。
产业聚集区方面，我国已经有长三角、环渤海、珠三角三大集成电路产业聚集区域，这三大区域集成电路产业规模销售收入占全国整个产业规模的90%以上。
环渤海区域侧重芯片研发，以北京市为核心长三角地区注重芯片制造与封测，以上海市为核心珠三角地区侧重芯片设计环节，以深圳市为核心。
集成电路产业快速发展令人欣喜，但要正视的是，与国外集成电路产业相比，我国集成电路还存在产业规模小、核心技术不强的劣势。因此，产业进一步发展需要扩大规模，提高技术。
前瞻产业研究院提供的《2016-2021年中国集成电路行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》指出，经历了2014年9.9%的高速发展后，2015年全球集成电路市场下滑，当年市场销售额为3352亿美元，同比下降了0.2%，智能手机增速变缓以及PC市场萎靡是主要原因。尽管中国也受到这两大因素干扰，但中国集成电路市场规模在2015年仍旧保持较快增长。
数据显示，2013年我国集成电路市场销售额约为9166亿元人民币，同比增长7.1%2014年销售额突破万亿元，达10393.1亿元，同比增长13.4%2015年集成电路销售额为11024亿元，同比增长6.1%。尽管增速较2014年下滑较多，但在全球半导体市场不景气的情况下，实现了逆势增长，以及高速发展。
工业控制、汽车电子以及通信设备三领域是2015年集成电路市场增长的主要动力。受《中国制造2025》政策利好，我国工业制造领域转型升级步伐加快，工业控制领域的集成电路市场得以快速增长。2015年这一领域集成电路市场增长33.9%，是增长最快的细分市场。
近几年，汽车电子成为全球集成电路市场热点领域，中国也不例外。得益于中国繁荣车市，尤其是新能源汽车快速发展，中国汽车电子领域的集成电路市场增长32.5%，是才除工业控制以外增长第二快的市场。
虽然国内手机市场增速不断变换，但手机市场消费水平在不断提升，同时指纹识别等新技术也在不断得以应用，这也推动了手机芯片市场小发展 。
集成电路产业快速发展令人欣喜，但要正视的是，与国外集成电路产业相比，我国集成电路还存在产业规模小、核心技术不强的劣势。因此，产业进一步发展需要扩大规模，提高技术。兼并重组尤其是收购国外优秀芯片公司，是产业扩大规模、提高技术的发展捷径，目前正备受重视。
为了进一步鼓励国内半导体产业创新发展，打破国外垄断，实现技术自主，我国从“十五”至“十四五”规划期间，均出台了一系列支持和引导该行业的政策法规。
2016年的“十三五”规划中提出，重点发展第三代半导体芯片和硅基光电子、混合光电子、微波光电子等器件的研发与技术的应用。
2021年“十四五”规划中提出，集成电路方面，注重集成电路设计工具、重点装备和高纯靶材等关键材料研发。其中，“新型显示与战略性电子材料”重点专项里面特别强调，第三代半导体是其重要内容，项目涵盖新能源汽车、大数据应用、5G通讯、Micro-LED显示等关键技术。
中国在半导体领域投入的研发有多大？
中国在半导体领域投入的研旦春首发是非常大的，根据相关机构做的数据统计，每一年，国内的科技公司几乎在半导体领域投入了几十亿的资金，用于对半导体的研发，这么大的资金投入使得近几年以来，我国对于半导体的研究更加深入。而且，为了能够更好的弄清楚半导体结构和原理，我国联合多所重点大学一起联合攻关，专门培养一些研究电子产品的专业人才，毕业后将他们送到这些半导体模数研发中心，从事专业的科技研发工作，可以说，我国对于半导体的投入，不论是人力，还是物力都是非常的大的。
总结：随着社会生活的发展，我们越来越发现，科技越是发展，我们的生活就会变得越来越好，我们的经济发展就会变得越来越快。社会的高速发展离不开科技发展的推动，可以说，科学技术有着巨大的生产力。
法律依据：《中华人民共和国出口管制法》
第二条国家对两用物项、军品、核以及其他与维护国家安全和利益、履行防扩散等国际义务相关的货物、技术、服务等物项（以下统称管制物项）的出口管制，适用本法。前款所称管制物项，包括物项相关的技术资料等数据。本法所称出口管制，是指国家对从中华人民共和国境内向境外转移管制物项，以及中华人森御民共和国公民、法人和非法人组织向外国组织和个人提供管制物项，采取禁止或者限制性措施。
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