除了 ARM 之外,还有不少 开源(open-source)或开放(open ISA) 的芯片架构,近年来尤其是在 RISC-V 兴起之后,这个领域变得非常活跃。下面我为你系统地整理一份列表:
🧠 一、完全开源的架构(ISA 公开、可自由实现)
这些架构的指令集(ISA)完全开放,不需要授权费用,任何人都可以实现或修改。
架构
开源程度
特点
代表实现/芯片
RISC-V
✅ 完全开源
当前最主流的开源架构;模块化设计,支持 32/64/128 位;生态活跃
SiFive Freedom、阿里平头哥玄铁、StarFive JH7110、SpacemiT K1
OpenRISC
✅ 完全开源
较早的开源架构(2000 年左右),教学用较多
OR1200、mor1kx
OpenPOWER
✅ 部分开源
IBM 开放的 POWER ISA,适合高性能服务器
IBM POWER9 (开源指令集)、Microwatt(开源核心)
SPARC V8/V9
✅ 部分开源
早期 Sun 公司架构,LEON 系列是开源实现
LEON3、GR740
MIPS Open
✅ ISA 开放(2019)
MIPS 曾是商业架构,2019 开放后允许自由实现
MIPS Open、CHERI-MIPS
T-Head C-SKY (CK810/CK860)
✅ ISA 文档开放(但非完全自由)
阿里早期自研架构,现已并入 RISC-V 路线
C-SKY 710/860
WARP-V
✅ 开源 RISC-V 可配置核心
用于教学与 FPGA 实验
WARP-V (in TL-Verilog)
⚙️ 二、半开放/学术性开源架构(开源实现为主)
这些 ISA 本身可能不完全开源,但有开放的硬件实现(Verilog/VHDL)。
架构
特点
开源实现
LatticeMico32 (LM32)
免费但非完全自由的 32 位架构,FPGA 上常见
LatticeMico32 核
Nyuzi
类似 GPU 的开源多核 SIMD 架构
Nyuzi Processor
OpenSPARC
Sun 开放的 UltraSPARC T1/T2 源码
OpenSPARC T1/T2
Kite / OpenTitan
Google 与 lowRISC 的安全芯片项目(基于 RISC-V)
OpenTitan SoC
LEON
航天级 SPARC 开源实现,ESA 使用
LEON3/LEON4
💡 三、实验性 / 学术研究架构
这些通常用于教学、研究,不一定有商业应用。
架构
特点
来源
EPIPHANY
并行计算为主的开源架构
Adapteva Parallella
TTA (Transport Triggered Architecture)
指令触发数据移动,研究型
Tampere Univ. (芬兰)
OpenRISC 1000
学术与教学用途
opencores.org
OpenISA VEGA
面向嵌入式的开源架构
NXP 研究团队
🔐 四、非开源但"可学习"的架构(ISA 不开源,硬件可编程)
架构
开源程度
说明
ARM
❌ 闭源(需授权)
指令集和实现均闭源,但有模拟器和公开文档
x86 / x86_64
❌ 闭源
Intel / AMD 专有架构
Apple M 系列 (ARM-based)
❌ 闭源
基于 ARMv8/v9 自研
T-Head 玄铁 RISC-V 系列
✅ ISA 开放,核心部分闭源
ISA 是开源的,但具体 SoC 封装未开源
🚀 当前最活跃的开源生态
生态方向
主导机构/公司
状态
RISC-V
RISC-V International, SiFive, 阿里平头哥, StarFive
🔥 最活跃、生态完善
OpenPOWER
IBM, OpenPOWER Foundation
🧩 服务器/AI 芯片方向
OpenTitan
Google + lowRISC
🔐 安全芯片方向
📚 补充推荐资源
🔗 https://riscv.org -- RISC-V 官方网站
🔗 https://openpowerfoundation.org -- OpenPOWER 基金会
🔗 https://opencores.org -- 经典开源处理器集合
🔗 https://lowrisc.org -- OpenTitan 与 RISC-V 教育资源