近日，由图灵奖得主大卫·帕特森教授领衔的“RISC-V（第五代精简指令集）国际开源实验室”发布了新一代微型电脑主板PicoRio，它是全球首个基于全开源的第五代精简指令集、可运行Linux操作系统的项目，具有低功耗、定制能力强等特点，可广泛应用于物联网、人工智能等领域，这也标志着2019年11月在深成立的“RISC-V国际开源实验室”进入了实际产出阶段。

PicoRio走了一条“非主流”路线

迄今为止，行业内最成功的商业CPU分别为英特尔公司的x86体系CPU，以及ARM公司授权的移动、低功耗精简指令集CPU。前者以封闭的技术体系为商业拓展的核心，后者以指令集付费授权为商业拓展的核心。开发者在硬件的设计中往往需要数字电路、计算机等专业知识协助完成，因而供应商往往会在设计、专业和版权中收取使用费。这也意味着，目前硬件领域的开发者需要花费昂贵的代价来购买相关硬件的许可，这极大地阻碍了创新。而且随着通讯、物联网等产业的兴起，需求日趋多样化，对迭代速度的要求也更高，上述两种商业CPU的生态环境及商业拓展模式无法满足产业需求。同时，行业也迫切需要一个开源的硬件平台。一方面，开发者无需为硬件支付高昂的费用；另一方面，开源的硬件平台能更容易地进行定制和扩展。在此背景下，产业界对发源于伯克利加州大学的RISC-V开源指令集寄予厚望，将其视作在处理器硬件领域打破垄断、推动处理器技术革命性发展的火种，期待RISC-V为开源、消除垄断、共建共享的全新CPU生态体系带来曙光。2019年11月，RISC-V开源技术创始人大卫·帕特森教授以深圳为中心成立了“RISC-V国际开源实验室”，围绕RISC-V处理器领域最关键环节——软硬件生态体系的充实完善，进行世界领先的RISC-V开源指令集CPU研究开发。该实验室由清华大学和伯克利加州大学两所世界一流高校联合运行。自成立以来，一大批拥有开源理念的国际化公司与高校先后加入了共同研发工作。PicoRio也在此背景下产生。

（大卫·帕特森与师生交流）

PicoRio：开源 低功耗 体积小

作为对标树莓派（RaspberryPi）的新一代微型电脑主板，PicoRio最大的特点是从CPU设计，到PCB电路板设计，再到操作系统核心软件全部开源，核心架构使用最新的开源RISC-V指令集技术。RISC-V国际开源实验室主任李轶告诉深圳卫视&壹深圳客户端记者：“它的开源在于这一设计对编程开发爱好者门槛度相对较低，它可以根据用户的不同场景需求提供定制化服务，广大电子产品开发者、教育科研工作者、电子爱好者也可以快速构建各种应用，带动RISC-V生态进一步发展，推动产业应用迅速推广。”PicoRio功耗低、体积小，可通过USB连接鼠标和键盘，具备普通个人电脑的大部分功能，可运行Linux操作系统浏览网页，使用Java、Python等高级语言进行编程。

对比x86体系和ARM架构，RISC-V国际开源实验室主任李轶做了一个很形象的比喻：“比如说以前我们买IP（x86、ARM产品），它功能大而全，但其实我的应用可能只用到这一个大板子上的一部分功能，非常难进行定制化的。现在我们把每一个指令集包括不同的模块，用微架构像搭积木一样的搭起来，大家可以选取自己需要的功能，它的整个体积也会变小，效率也会提高，它的功耗也会很大程度的降低”。得益于PicoRio可以直接使用电池供电，连接各式传感器，以利于物联网等深度嵌入式应用。依托PicoRio开源的设计及文档，广大电子产品开发者、教育科研工作者、电子爱好者可以快速构建各种应用，带动RISC-V生态进一步发展，推动产业应用迅速推广。

RISC-V国际开源实验室：致力于开源生态

图灵奖得主 RISC-V国际开源实验室创始人 大卫·帕特森认为：“科学是国际化的、无国界的，通过运用开放的资源、开放式的架构，比如RISC-V（第五代精简指令集），全世界的人们可以通过互联网合作，建立一个大家都能使用的技术生态”。事实上，RISC-V国际开源实验室的长期研究目标就是建设完善高质量的RISC-V开源处理器硬件和软件生态体系，回馈RISC-V开源社区，推动研究开发成果的产业化运用，培育RISC-V领域的优秀人才。实验室计划建设成为以深圳为核心基地、包含一到两个海外分中心的国际实验室。这一国际化构架，将允许实验室在世界范围内吸引人才，有利于RISC-V领域的技术和人才在深圳的聚集交流，发挥深圳的国际化优势。学生培养方面，“RISC-V国际开源实验室”依托清华－伯克利深圳学院的数据科学交叉学科项目，开展硕士研究生招生培养，预计五年内计划招生100名。