开源芯片社区正式成立，社区机制发布首批成员亮相

2023年9月19日 · 阅读需 35 分钟

由北京开源芯片研究院与 GitLink 平台共同发起的开源芯片社区在 2023RISC-V 中国峰会上正式发布。平头哥、沁恒微电子、澎峰科技、清华大学数字信号处理器实验室、兆松科技、深度数智、赛昉科技、中科海芯、算能、达坦科技为社区初创成员，为社区带来了首批开源芯片项目入驻。

开源芯片生态技术体系

近年来，开源指令集 RISC-Ⅴ以其“指令集应该免费”（instruction sets want to be free）的宗旨得到全世界的广泛认可与积极投入。截至目前，RISC-V 国际基金会已吸引全球 80 多个国家的近 3600 个会员，包括美国、德国、日本、英国、瑞典等发达国家和国际知名企业如英特尔、谷歌、西门子、三星及中国的华为、阿里等，覆盖芯片厂商、芯片设计服务公司、软件提供商等软硬件公司，以及大学、科研机构和投资机构等。参考开源软件生态发展经验，基于 RISC-Ⅴ 构建开源芯片生态，围绕开源芯片生态技术体系的建设作出贡献和创新，将会对芯片产业发展带来巨大收益。

开源软件生态发展成功经验

“开源”（open source）全称为开放源代码，其最大的特点是开放，即在版权限制范围之内任何人都可以得到源代码，并加以修改学习、重新发放。开源模式于 20 世纪 80 年代初开始在软件领域流行，现已成为软件领域不可或缺的一种开发模式。开源软件经过了 40 年的发展，如今各类商业软件几乎都有对应的开源版本，特别是操作系统、编译器、数据库、函数库等基础软件。这些开源软件组合成了相对比较完整的技术体系，也构建出了价值数百亿美元规模的开源软件生态。在开源软件生态基础之上，有很多企业以及初创公司可以把自己的精力更加集中在业务创新基础上。

处理器芯片设计新趋势：开源模式

如今开源理念已经扩展到芯片设计领域。通过开源模式提供芯片设计底层技术支撑降低芯片架构创新的成本，让更多开发者可以使用到高质量的技术能力是加速芯片设计缩短开发周期的最佳方式，更重要的是通过开源模式开发者可以高效了解技术发展现状，获取开源带来的知识溢出成果使其学习与实践紧跟市场发展需要，实现规模化培养开源芯片的设计实践人才的目的。

处理器芯片设计具有规范的流程

相比价值已达数百亿美元的开源软件生态，开源芯片仍处于起步阶段。虽然开源指令集 RISC-Ⅴ 得到全世界的积极响应，但仅有指令集离一套较为完整的技术体系还有很大差距。如图所示，处理器芯片设计流程一般包括 3 个阶段。

阶段 1：根据指令集手册进行微架构设计，输出一系列设计文档。

阶段 2：投入相当的工程力量，把微架构设计实现为寄存器传输级（RTL）源代码。

阶段 3：使用电子设计自动化（EDA）工具将 RTL 源代码转化为可供流片的芯片版图。

L1 开源指令集

指令集架构 ISA（instruction set architecture）本质上是一种标准规范，其表现形式是一份手册文档。开源指令集的内涵包含 2 个方面：

1. 任何人都可以免费获取指令集手册，根据手册免费设计与实现自己的处理器芯片；

2. 指令集的演进由开源社区共同制定，而不是由某个公司掌控。

L2 开源设计实现

处理器芯片的微架构设计一般由设计文档记录，处理器芯片的实现则是用硬件描述语言（如 Verilog、Chisel 等）来描述设计文档中的微架构设计，形成一份寄存器传输级（RTL）源代码。开源设计实现的内涵包含 2 个方面——微架构设计文档和 RTL 源代码，均可免费获取。

L3 开源工具

处理器芯片的设计与实现过程中需要使用各种工具，主要包括三大类：

1. 微架构设计空间优化工具，包括软件模拟器、程序特征分析工具、性能/功耗建模与评估工具等；

2.测试与验证工具，包括不同层次（模块级、组件级、IP 级、SoC 级等）的功能正确性验证工具、错误定位与追踪工具、形式化验证工具、自动化测试框架与测试用例等；

3.EDA 工具，包括综合工具、布局布线工具、仿真工具、版图生成与验证工具等。

综上，L1 级是整个开源芯片技术体系的基础；没有 L1 级的开源指令集，则不可能有 L2 级开源设计实现。这也正是 RISC-Ⅴ 指令集的价值所在，它赋予了全世界所有人免费设计与实现处理器芯片的平等机会。虽然 L1 是基础，但要设计与实现一个处理器，L2—开源设计实现与 L3—开源工具更为重要，而且 2 个层次紧密联系。用操作系统作类比，可移植操作系统接口（POSIX）系统调用标准属于 L1 级，Linux 操作系统源代码属于 L2 级，C 语言/GCC 编译器则属于 L3 级。

开源芯片社区介绍

目前开源芯片社区已在中国计算机学会开源发展委员 GitLink 平台运行：

https://www.gitlink.org.cn/zone/OSchip

GitLink 是 CCF 中立性、学术性、永久性的开源学术平台，在这个平台聚集了更多国家科研项目、高校项目、企业项目和个人项目。

开源芯片社区组织形式

开源芯片社区由成员组成，根据社区成员参与和贡献度设置为技术委员会、执行委员会、优秀社区贡献者和社区大使。以下进行详细介绍：

开源芯片社区成员：在开源芯片某一领域有独特贡献，投入资源引入合作，为开源芯片社区发展提供技术、资金、项目、人力等多方面支持，持续推动开源芯片社区发展和影响力建设。

技术委员会：针对开源芯片项目进行推荐、指导、提供发展建议/资源/帮助；评审顶级项目向 CCF 开源发展委员会推荐优秀开源项目；评选年度社区贡献者。

执行委员会：包括社区运营及生态发展两大工作组成。运营工作包括：技术、法务的支持与管理；生态发展包括：市场推广、项目发展、用户发展和外部合作。

社区优秀贡献者：在社区发展过程中对于开源芯片社区发展、开源芯片项目发展产生关键作用或产生阶段成果的贡献者。社区优秀贡献者可以由开源芯片社区技术委员会、执行委员会、开源项目进行提报。

社区大使：开源芯片社区布道师，推广开源芯片理念，持续为社区发展做工作。

开源芯片社区特色能力

开源项目展示技术交流

开源芯片社区为推动技术交流，为开源项目方提供了代码管理、资源发布、新闻资讯发布的功能，可以让社区用户系统性查找项目学习发展资料，了解项目发展最新动态，并在平台实现查看源代码。

社区发展及社区成员动态将会以双周报的形式，通过北京开源芯片研究院的微信公众号进行发布宣传。

定制化用户成长机制

为了帮助更多社区用户参与到开源芯片项目中，平台会为项目提供：

专项入门、培训的教育教学以及实操上手资料及文档，让用户一站式系统性了解对应项目的技术体系发展以及所需人才要求。

对应能力提升的任务及考核机制，便于用户针对性学习及提升技术能力，获得专业成长。当用户完成阶段性任务或者考核之后还将获得专利使用权，保证用户可以在获得技术成长的同时拿到更实在的技术发展支持。

社区综合发展

开源社区围绕技术体系汇聚开源项目，统筹资源进行规模化活动推广

将开源芯片项目推荐进入计算机学会开源发展委员会孵化项目体系

加入开源芯片社区

无论是项目还是个人，欢迎发送邮件至 anxu@bosc.ac.cn，成为社区项目或推广大使都将是为推动开源社区建设的重要贡献。

参考文章：包云岗，孙凝晖。开源芯片生态技术体系构建面临的机遇与挑战..中国科学院院刊，2022，37(1): 24-29.

DOI: 10.16418/j.issn.1000-3045.20211117003

关于北京开源芯片研究院

近年来，RISC-V 快速发展，已经成为当前国际科技竞争的焦点。为提升我国集成电路设计水平，建设与国际开源社区对接的技术平台，北京市和中科院高度重视 RISC-V 发展，组织国内一批行业龙头企业和顶尖科研单位于 2021 年 12 月 6 日发起成立北京开源芯片研究院。研究院以开源开放凝聚产业发展共识，以协同创新激发应用牵引潜力，着力推进 RISC-V 创新链和产业链的加速融合，加速科技创新成果产业化落地，加快打造全球领先的 RISC-V 产业生态。

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兆松科技成立于 2019 年底，以编译器和仿真器为核心技术，是国内鲜有的软硬件协同设计基础软件公司。兆松科技产品和解决方案覆盖软硬件协同设计、车规安全检测工具、DSA/嵌入式开发工具、ROS 操作系统四大领域。兆松科技推出的 RISC-V 高性能编译器处于国际行业领先水平。欢迎关注兆松科技公众号！