印度自研的64位RISC-V處理器

在各個(gè)政府紛紛開始推動(dòng)自研芯片的趨勢(shì)中，RISC-V成了不少國(guó)家的首選，這種開源免費(fèi)的架構(gòu)很適合作為一個(gè)起點(diǎn)，芯片產(chǎn)業(yè)并不算發(fā)達(dá)的印度也選擇了跟大流。印度推出了數(shù)字印度RISC-V（DIR-V）計(jì)劃，作為7600億盧比的半導(dǎo)體印度計(jì)劃的一部分，基于RISC-V架構(gòu)打造微處理器，爭(zhēng)取在2023年12月之前完成成功商用，而今天我們要介紹的VEGA就是受益于該計(jì)劃的印度自研RISC-V處理器。

印度自研的64位RISC-V處理器

VEGA系列處理器由印度的先進(jìn)計(jì)算開發(fā)中心（C-DAC）設(shè)計(jì)，這是印度政府電子與信息技術(shù)部門旗下的一個(gè)組織，主要負(fù)責(zé)IT和電子相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)工作。與目前主打32位的另一個(gè)印度自研RISC-V處理器SHAKTI不同，VEGA除了ET1031這一用于嵌入式應(yīng)用的32位三級(jí)流水線的單核處理器外，其余都是64位的RISC-V應(yīng)用處理器。

VEGA處理器 / C-DAC

這些高性能RISC-V處理器從規(guī)模來(lái)看確實(shí)不小，比如6級(jí)流水線單核的AS1061，16級(jí)流水線單核的AS1161、雙核的AS2161以及四核的AS4161，而且后三者都是亂序、超標(biāo)量的設(shè)計(jì)。至于開發(fā)套件的話，已經(jīng)開放使用的兩個(gè)處理器，ET1031和AS1061都用到了Xilinx的Artix-7 FPGA開發(fā)板。

目前基于ET1031的SoC THEJAS32已經(jīng)流片，最高頻率為125MHz，作為VEGA入門級(jí)RISC-V處理器，它已經(jīng)可以用于一些低功耗物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中，比如傳感器融合、智能表計(jì)、可穿戴設(shè)備等等。另一個(gè)已經(jīng)流片的SoC是基于AS1061的THEJAS64，AS1061已經(jīng)有了運(yùn)行Linux和Zephyr操作系統(tǒng)的性能，而且支持RV64IMAFDC擴(kuò)展，所以更適用于一些高性能嵌入式、消費(fèi)電子、電機(jī)控制和工業(yè)自動(dòng)化的場(chǎng)景。

其實(shí)在打造VEGA之前，C-DAC其實(shí)已經(jīng)擁有了不少系統(tǒng)和外設(shè)IP，比如USB、SATA、以太網(wǎng)等等，所以基于VEGA來(lái)打造RISC-V SoC幾乎是必然的，對(duì)于他們來(lái)說(shuō)也更容易盡快將VEGA處理器投入到商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景中去。

VEGA的下一步

在對(duì)以上幾個(gè)VEGA處理器的介紹中，我們已經(jīng)看到VEGA的一些初步應(yīng)用場(chǎng)景，但后續(xù)的幾個(gè)16級(jí)流水線處理器無(wú)疑才是真正的高性能核心，面向更高端的市場(chǎng)，比如DIR-V的最終計(jì)劃最終就是將RISC-V SoC應(yīng)用到服務(wù)器、移動(dòng)設(shè)備、汽車和IoT中，那么VEGA下一步究竟會(huì)往哪個(gè)方向走呢？

THEJAS32 SoC / C-DAC

要知道，印度在超算領(lǐng)域的發(fā)展可以說(shuō)是比較落后的了，在2021年的TOP500超算榜單中，來(lái)自印度的超算僅僅只有3臺(tái)，相較之下中國(guó)卻有173臺(tái)，而美國(guó)擁有149臺(tái)。為了扭轉(zhuǎn)如此懸殊的差距，印度政府開展了國(guó)家超算任務(wù)，力求在超算領(lǐng)域爭(zhēng)取自己的一席之地。目前該任務(wù)建造并安裝的超算數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了11臺(tái)，并進(jìn)入了第三階段，對(duì)現(xiàn)有超算的性能進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。

在下一階段的計(jì)劃中，除了將要部署的另外4臺(tái)超算外，該任務(wù)的負(fù)責(zé)人表示將在這些超算中用到C-DAC設(shè)計(jì)的處理器，盡管沒有明說(shuō)，但這里提到的自研處理器很可能就是C-DAC的VEGA處理器。不過(guò)這其中用到的VEGA處理器應(yīng)該不會(huì)是主要處理器，而是作為硬件加速器的可能性更大一些。

但要靠C-DAC這一個(gè)組織來(lái)完成VEGA相關(guān)的開發(fā)工作難免有些吃力，所以C-DAC也在今年發(fā)布了一份意向書，邀請(qǐng)其他印度商業(yè)公司參與到基于VEGA處理器的定制SoC的合作開發(fā)和營(yíng)銷中來(lái)，包括THEJAS32 SoC和即將流片的雙核SoC DHRUV64和四核SoC DHANUSH64，同時(shí)基于這些SoC開發(fā)本土電子產(chǎn)品。C-DAC已經(jīng)準(zhǔn)備好了VEGA相關(guān)的開發(fā)工具，比如和多數(shù)RISC-V廠商一樣，推出以基于Eclipse的VEGA IDE，提供Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)、IoT應(yīng)用開發(fā)庫(kù)和編譯工具等等。

印度的追趕還差了什么

從去年VEGA面世到今年以來(lái)，印度已經(jīng)籌備了一系列的活動(dòng)，比如競(jìng)賽等來(lái)推動(dòng)VEGA以及SHAKTI這兩款RISC-V處理器的商用，涌現(xiàn)了Linux SMC、高可靠性無(wú)人機(jī)、外骨骼支架、AI智能表計(jì)、助聽器和激光雷達(dá)等一系列應(yīng)用。這不僅對(duì)印度本身的芯片產(chǎn)業(yè)起到了至關(guān)重要的作用，其實(shí)也是一個(gè)培養(yǎng)半導(dǎo)體人才庫(kù)的過(guò)程。

與國(guó)內(nèi)一樣，印度大多數(shù)優(yōu)秀的半導(dǎo)體人才都已經(jīng)遠(yuǎn)赴海外，不少人也成了半導(dǎo)體大廠里的中堅(jiān)力量。但印度本土的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)卻遲遲不見可觀的進(jìn)展，以至于以上兩個(gè)RISC-V處理器的研發(fā)都是由研究組織開展，而不是商業(yè)公司。

所以盡管有了RISC-V加速這個(gè)進(jìn)程，印度的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展離像我國(guó)一樣呈現(xiàn)百家爭(zhēng)鳴的局面，還有不小的差距。至于半導(dǎo)體制造上，雖然近期鴻海已經(jīng)計(jì)劃在印度建設(shè)晶圓廠，但要說(shuō)做到真正自給自足的供應(yīng)鏈，單靠海外廠商的入駐并不能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

審核編輯 ：李倩