安卓软件开发-图灵奖得主大卫·帕特森领衔的RISC-V国际开源实验室

今年 7 月，由图灵奖得主大卫 · 帕特森（David A. Patterson）领衔的 RISC-V 国际开源实验室（RISC-V International Open Source Lab，以下简称：RIOS）宣布将推出一款基于 RISC-V 的微型电脑——PicoRio。

RISC-V 是国际流行的开源（仅 ISA）指令集标准，任何人都可以免费使用，并自由将它用于芯片设计、制造和销售。RISC-V 近两年高速发展安卓软件开发，它不仅被众多国人寄予厚望能帮助我们走出缺 “芯” 的困局，还容纳了不少跨国公司的避险需求。

DeepTech 联系到了帕特森教授的学生、RIOS 执行主任谭章熹博士，听他详细介绍了 PicoRio、RIOS，以及 RISC-V 的发展现状。

为软件开发者准备的“瑞士军刀”——PicoRio

RIOS 实验室于去年 11 月在深圳正式挂牌成立。它隶属于清华 - 伯克利深圳研究院（TBSI），是一个致力于推动 RISC-V 生态构建的非营利性组织，PicoRio 将是他们向外界推广的第一款开源硬件。

当前，由于 RISC-V 的硬件稀缺，导致攒一台可用的机器大概需要 1000 美元左右，这个数字同一台苹果 MacBook Air 价格相当，加之 RISC-V 软件生态的相对匮乏，很难想象开发者有足够的动力尝试。

本次 RIOS 推出 PicoRio 目的旨在改变这种尴尬的现状，通过开源、廉价但功能完备的硬件来吸引开发者，共同构建并完善 RISC-V 生态和提高其影响力。据谭章熹透露，PicoRio 将同树莓派（Raspberry Pi）的价位保持一致，100 美元是它的价格上限。

树莓派是基于 Linux 的单片机电脑，由英国树莓派基金会开发，目的是以低价硬件及自由软件促进学校的基本计算机科学教育。自 2012 年推出以来，累计售出超过 3000 万台，惠及众多学生与开发者。

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图 | 2019 年发布的 Raspberry Pi 4 B

RIOS 认为这样的策略值得学习。谭章熹相信，这是一项全新的事业，中国人有望引领并深刻改变整个计算机产业。

目前，PicoRio 的消息已经吸引了一些公司或组织。树莓派、BeagleBoard、Imagination Technologies、某高通骁龙芯片系统方案商等，甚至还包括了粤港澳大湾区和台湾的十所高等院校。

图 | PicoRio LOGO

据悉，PicoRio 的软硬件开发计划大概分成三步。

PicoRio 1.0 将是一个缺少 GPU 模块的 “命令行” 版本。

它搭载一个基于 RISC-V 指令标准的异构众核处理器（Pygmy SoC），这是一款支持运行 64 位 Linux 四核 RV64GC 的处理器，使用台积电 28nm 制程工艺制造，主频预计 500 MHz 以上。

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图 | PicoRio Pygmy RISC-V SoC

PicoRio 1.0 将支持以命令行方式启动 Chromium OS 内核，支持 Chrome V8 Javascript 引擎，Alpha 版本将于 2020 年内发布。

PicoRio 2.0 除了在硬件方面持续改进之外，也将通过与 Imagination 的合作，集成 PowerVR GPU，届时 PicoRio 将成为一个完整意义的“电脑”，达到树莓派 3 或 4 的水平。

PicoRio 3.0 将是一个硬件全面增强的版本，尤其是 CPU、GPU 方面，可以达到运行完整 Chromium OS 的水平。

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图 | PicoRio 1.0 芯片封装 FCCSP 谍照

截至目前，PicoRio 上已经可以运行 Gentoo 和 Red Hat 旗下的 Fedora 等 Linux 发行版本。2020 年 1 月，RIOS 便开始了对 CROS 跨系统工具链的开发及 Chromium OS 内核和 Chrome V8 JS 引擎的移植工作，到 7 月底以上工作已基本完成。

未来，PicoRio 除了可以运行基于本身硬件的 Liunx 系统之外，还将大力发展类似 Chromium OS 的 “云电脑” 模式，考虑到其不足 100 美元的低廉价格，一旦能够真正满足日常的学习、办公需求，应用场景将超过树莓派安卓软件开发，变得异常广阔。

需要说明的是，Chromebook（搭载了 Chromium OS 的笔记本电脑）在国内可能名不见经传，但它在美国早已广泛落地应用。据咨询公司 Futuresource 的数据，2019 年 Google 占领了美国 60％ 的教育计算机市场。

谭章熹这样描述 PicoRio 与树莓派的异同。

他说，PicoRio 项目确实受了树莓派的启发，并同样瞄准了教育、机器人等领域市场。但最大的不同是， PicoRio 将尽量多地开源相关组件，包括但不限于 CPU 和 主要 SoC 设计、芯片封装和电路板设计文件、设备驱动程序以及固件等等。

未来 PicoRio 暂不准备朝着打造单一超高性能的 PC 方向发展，更多地是倾向于完善缓存控制器、互连等重要的周边软硬件生态。

RIOS 希望 PicoRio 能将 RISC-V 的生态带入到一个正向的循环，随着开发者和软件生态的完善，新晋开发者的学习和迁移成本将快速降低。

垄断 VS 开源，被寄予厚望的 RISC-V

提及 RISC-V，大卫 · 帕特森教授的名字是无法绕过的。他是名副其实的 RISC-V 之父，自 1980 年便在伯克利大学开始了 RISC 的相关工作，直至今日。

同时他也是图灵奖和冯诺依曼奖得主，外界普遍认为是他创造了 RISC（Reduced instruction set computer，精简指令集）这个术语。

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