人工智慧（AI）的飛速發展，為半導體產業帶來了龐大的新需求。超級電腦和資料中心對更先進的專用晶片需求若渴。
這為瑞士聯邦理工學院等大學注入了活力，它們正致力於設計下一代半導體。然而，這些晶片的研發和生產受到所謂「指令集架構」（ISA）的限制。
ISA 本質上是決定晶片如何與軟體互動的翻譯器。而最常見的 ISA 由美國英特爾（Intel）和英國 ARM 公司掌控。這些公司會收取使用其 ISA 系統的費用，並限制它們如何被用於新的晶片設計。
這個困境的解決方案是名為 RISC-V 的開源 ISA，它於 2010 年在加州大學柏克萊分校開發。該技術於 2015 年轉移給一個非營利基金會，該基金會於 2020 年從美國遷至蘇黎世，成為 RISC-V 國際協會。
瑞士蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）是該協會於 2015 年的創始成員。資訊科技與電機工程系教授 Luca Benini 表示，這個開源替代方案「創造了一個創新的基礎設施」。
他告訴 Swissinfo：「學術界基本上被禁止設計或修改專有 ISA 的處理器。你需要獲得 ISA 所有者的明確許可。我們轉向開源 ISA 是為了獲得營運自由。」
這使得 ETH 的研究人員在過去十年中開發了約 75 款晶片。瑞士並不直接與台灣、美國和中國等擁有大型晶片製造設施的國家競爭。相反，這個阿爾卑斯山國家的重點放在利基領域，例如設計能耗更低的超低功耗半導體。
Benini 說：「我們設計了專門用於機器學習、推論以及大型語言模型（LLM）訓練的 RISC-V 處理器。我們已經能夠展示效率提高 100 倍的成果，這是數代難遇的進步。」
在 AI 和不斷擴張的資料中心消耗更多電力的時代，這一點至關重要。瑞士創新科技中心（CSEM）的整合與無線系統副總裁 Alain-Serge Porret 在 Semiwiki 網站的一篇文章中寫道，半導體產業「正在改進流程的每一個環節，減少不必要的計算，並優化以提高能源效率」。
他補充說：「即使是曾經倡導激進擴張的領先公司，現在也在尋找如何根據當今的能源現實來適當調整晶片尺寸。」
公私合營的創新機構 CSEM 於 1980 年代初由瑞士政府設立，旨在促進學術機構與產業之間的合作，確保瑞士跟上技術發展的步伐。
該中心的半導體研究在 RISC-V 的框架下蓬勃發展。CSEM 最初開發了自己的 ISA 處理器，但發現管理和維護整個生態系統非常耗時。
這需要一個開發團隊來保持架構的更新和無錯誤，並為將技術應用於業務的公司提供支援服務。
CSEM 的系統單晶片（SoC）團隊負責人 Stéphane Emery 表示，將這項任務委託給開源社群，為研究和創新釋放了資源。RISC-V 匯集了超過 4,500 個學術機構和 Google、華為、西門子、Sony 等公司。
該組織共同維護和加強 ISA，方法是添加新應用程式並批准架構的新擴展。
Emery 說：「這對學術研究很重要，因為我們可以與世界各地的其他大學和公司交流想法。這是一個非常活躍且不斷發展的生態系統。」
CSEM 與多家全球品牌有商業合作，包括與跨國公司日本聯合半導體公司（前身為富士通）合作開發超低功耗智慧型手機和平板電腦晶片的專案。
瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）也將 RISC-V 用於其自身的研究專案。這包括 X-HEEP 開源微控制器，它使研究人員能夠為超低功耗邊緣運算、物聯網應用和生物醫學穿戴裝置建置和測試節能嵌入式系統。
Benini 認為，開源 RISC-V 生態系統對瑞士的學術研究機構至關重要。
Benini 將其比作 CERN，物理學家可以在那裡使用粒子加速器測試他們的理論。「RISC-V 在運算系統的研究基礎設施方面扮演著類似的角色。它是一項非常重要的資產，能夠讓軟體和專用硬體的研究以具體的形式走向世界。」