大神Jim Keller背書，RISC-V欲在AI與汽車市場搏得C位

不少人聽到RISC-V，第一時間想到的就是IoT和消費電子上的應用，以及各種低功耗的市場機會。此前RISC-V雖然已經(jīng)出現(xiàn)在了超級計算機或數(shù)據(jù)中心，又或是GPU等解決方案中，但往往只是作為一個加速器，乃至異構(gòu)下的一個“黏合劑”。

RISC-V作為一個近年來聲勢不斷壯大的架構(gòu)，其野心自然不會止步于此。近期RISC-V又整出了幾個大動作，準備全面進軍AI和汽車市場，更是找到了大神Jim Keller為其背書，再度加快了RISC-V開疆擴土的進程。

半導體老將Jim Keller選擇RISC-V作為AI芯片核心

不少了解半導體大廠的朋友們應該都聽過Jim Keller這一號傳奇工程師，他曾任職于AMD、蘋果、特斯拉和英特爾，參與了AMD K8、K7與Zen,蘋果A4與A5以及特斯拉HW 3.0等芯片系統(tǒng)與架構(gòu)的設計。與此同時，他也是x86-64指令集規(guī)范的作者之一，Jim Keller的設計經(jīng)驗也算是覆蓋了RISC和CISC兩大指令集。

然而2020年6月，彼時仍是英特爾高級副總裁的Jim Keller卻主動提交了辭呈，坊間傳聞其離職原因是就“公司應該將更多生產(chǎn)交給外包”這一計劃產(chǎn)生了爭論。今年1月，Jim Keller去了一家AI芯片初創(chuàng)公司Tenstorrent擔任CTO，該公司的CEO也是Jim Keller多年的老友，曾在AMD任職多年芯片架構(gòu)師的Ljubisa Bajic。

與本月Linley春季處理器大會同一時間，Tenstorrent宣布已經(jīng)獲得了SiFive通用RISC-V CPU設計的授權。這家成立于2016年的公司將利用SiFive新推出的Intelligence X280 64位RISC-V核心來設計一款SoC。

Arm代碼轉(zhuǎn)SiFive匯編代碼 / SiFive

Intelligence是SiFive新推出的AI/機器學習產(chǎn)品線，以SiFive的AI架構(gòu)擴展和RISC-V矢量擴展來提供軟件與硬件整合的解決方案。Intelligence X280基于SiFive的64位U7系列RISC-V核心，采用了8級流水線設計。據(jù)SiFive公布的數(shù)據(jù)，Intelligence的AI擴展可以將執(zhí)行時間縮減至12分之一，而且SiFive已經(jīng)為工程師準備好了工具，可將基于ArmNeon的代碼直接編譯成SiFive的匯編代碼。

Tenstorrent機器學習處理器路線圖 / Tenstorrent

Tenstorrent已經(jīng)在今年開始量產(chǎn)第二代機器學習處理器Grayskull，該處理器采用了另一個RISC架構(gòu)ARC的CPU核心，Tenstorrent將其命名為Tensix，所用制程為GLOBALFOUNDRIES的12nm。而此番選用RISC-V核心想必也是Jim Keller加入之后所做出的決策。

Jim Keller在今年接受外媒HPCwire采訪時提到，盡管有許多初創(chuàng)公司開始開發(fā)和設計AI芯片，但他在與客戶的交流中也發(fā)現(xiàn)了他們的苦惱。其中之一就是配套的軟件，許多AI芯片公司的首要目標都是現(xiàn)推出大算力的芯片，以多少多少GFLOPS或TFLOPS作為賣點，然后再去設計軟件。而Tenstorrent則是從一開始就將軟件與硬件設計并行，他們的軟件團隊也集合了來自Altera等各種編譯器和CAD工具背景的成員。

盡管Tenstorrent并沒有透露第三代處理器Wormhole和正在設計中的第四代處理器具體的參數(shù)細節(jié)，但很明顯RISC-V的通用處理、矢量處理能力和軟件生態(tài)才是Tenstorrent所看重的。新的Tenstorrent處理器也會采用異構(gòu)的設計，Tensix負責主要的神經(jīng)網(wǎng)絡工作，而Intelligence X280則用于應用代碼的引入，以及矢量運算和通用計算工作。

RISC-V在汽車市場初見端倪

瑞薩與SiFive合作開發(fā)RISC-V汽車芯片 / Renesas、SiFive

除了AI市場之外，RISC-V也開始瞄向了汽車市場。瑞薩于4月22日公布，將與SiFive合作開發(fā)下一代的高端車用RISC-V芯片方案。瑞薩電子高級副總裁及汽車電子解決方案事業(yè)本部總經(jīng)理片岡健表示：“RISC-V在為新老客戶提供附加功能和更多選擇上承擔了重要的角色，我們和榮幸與SiFive合作，運用我們積累多年的汽車電子技術機核SiFive的高端RISC-V技術，開發(fā)下一代車用半導體解決方案?！?br />
其實這也不是瑞薩第一次對垂青RISC-V了，早在去年10月，瑞薩就宣布與晶心科技啟用IP合作，選擇了AndesCore 32為RISC-V CPU內(nèi)核，用于專用標準（ASSP）產(chǎn)品，并計劃在2021年下半年給客戶送樣。但這種預編程的ASSP器件主要用于優(yōu)化電機控制、語音識別等領域，并沒有與瑞薩強勢的汽車業(yè)務存在太多聯(lián)系。

此番瑞薩選擇與SiFive開發(fā)汽車半導體，也證實了目前RISC-V內(nèi)核已經(jīng)可以達到車用的高性能要求。畢竟瑞薩已經(jīng)有了自己的RISC指令集架構(gòu)SuperH，卻仍要與SiFive基于RISC-V合作開發(fā)，必然也是發(fā)現(xiàn)了它的可取之處。

進軍汽車市場的另一難點在于各種嚴苛的認證，不過也有RISC-V的安全IP已經(jīng)率先通過了車規(guī)認證。Rambus的硬件信任根IP RT-645就已經(jīng)通過了ASIL-D的認證，誠然這一IP只是用于保證V2X通信、ADAS、ECU和IVI中SoC的安全，并不是負責通用計算的主CPU，卻也是RISC-V在汽車市場上邁出的重要一步。

小結(jié)

我們已經(jīng)看到了RISC-V在幾個關鍵領域?qū)崿F(xiàn)了不錯的進展，但也不得不承認這一新架構(gòu)時運不濟，在黃金發(fā)展期遇上了半導體供貨危機。不少RISC-V處理器IP還沒有用到5nm這樣的先進制程，因此在成熟制程上只能和ARM一起搶單。

盡管RISC-V在IoT應用中普及率最廣，并不代表著RISC-V已經(jīng)在這一領域止步不前。比如全志近日推出的基于平頭哥玄鐵906 RISC-V核心的應用處理器D1，以及樂鑫發(fā)布的全球首款RISC-V 藍牙5.0和Wi-Fi6 SoC ESP32-C6等，這些絕對是RISC-V目前占據(jù)優(yōu)勢的一大市場，也將是最先出現(xiàn)在大眾工程師面前的RISC-V芯片。

此外越來越多的芯片設計權威開始重視起RISC-V，為其發(fā)聲，就拿Jim Keller來說。他看中的其實不是CISC和RISC的優(yōu)劣之爭，他認為這是最次要的，重要的是擴展性、可用性以及相關工具鏈的發(fā)展，而這些方面RISC-V的成績也都有目共睹。畢竟數(shù)據(jù)中心和汽車也是ARM花了多年才突破的市場，RISC-V已經(jīng)邁出了第一步，接下來才是真正的考驗。