RISC-V走進(jìn)高性能應(yīng)用新階段 數(shù)據(jù)中心或成為RISC-V下一個(gè)爆發(fā)點(diǎn)

開源的RISC-V已成為中國業(yè)界最受歡迎的芯片架構(gòu)。

8月23日，2023 RISC-V中國峰會(huì)在北京召開。作為新興架構(gòu)的RISC-V，由于其開源、精簡(jiǎn)、模塊化的優(yōu)勢(shì)，RISC-V發(fā)展蓬勃。

去年年底，RISC-V國際基金會(huì)宣布，市場(chǎng)上已經(jīng)有超過100億顆RISC-V內(nèi)核，有相關(guān)預(yù)測(cè)到2025年，RISC-V內(nèi)核數(shù)將增至800億顆。中國更是RISC-V發(fā)展的沃土。

RISC-V走進(jìn)高性能應(yīng)用新階段

在2023 RISC-V中國峰會(huì)上，平頭哥全面展示了其玄鐵高性能RISC-V軟硬全棧技術(shù)，并發(fā)布首個(gè)自研RISC-V AI平臺(tái)，通過軟硬件深度協(xié)同，較經(jīng)典方案提升超8成性能，支持運(yùn)行170余個(gè)主流AI模型，推動(dòng)RISC-V進(jìn)入高性能AI應(yīng)用時(shí)代。

面對(duì)生成式人工智能發(fā)展浪潮，RISC-V芯片架構(gòu)開始角逐高算力領(lǐng)域。平頭哥半導(dǎo)體生態(tài)副總裁楊靜表示，RISC-V已經(jīng)走進(jìn)一個(gè)高性能應(yīng)用的新階段，指的是主頻在2GHz以上的高性能，當(dāng)前亟需突破兩重關(guān)：

一是，高性能的軟件生態(tài)配套。豐富應(yīng)用要跑在RISC-V硬件上，需要一個(gè)非常厚的軟件棧的支撐，只有把軟件的能力補(bǔ)齊，RISC-V才能真正支持高性能應(yīng)用。

二是，任何一個(gè)新架構(gòu)都需要找準(zhǔn)自己的優(yōu)勢(shì)，與一個(gè)超級(jí)應(yīng)用協(xié)同爆發(fā)。比如ARM當(dāng)年的爆發(fā)在于手機(jī)市場(chǎng)的發(fā)展，而現(xiàn)在AI或許是RISC-V的新機(jī)遇。RISC-V具有靈活和可拓展性，可以加入DSA、加速計(jì)算，現(xiàn)在RISC-V已經(jīng)有Vector、 Matrix以及AI相關(guān)的部署工具能很好支持AI應(yīng)用。楊靜說到：“如果今天能夠把RISC-V的能力充分應(yīng)用在AI的領(lǐng)域，通過CPU配合這些擴(kuò)展，把能力結(jié)合起來，那么RISC-V就一定能在AI領(lǐng)域大有可為?！?/p>

對(duì)于RISC-V相較于ARM架構(gòu)在高性能領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，賽昉科技董事長兼CEO徐滔說到：“RISC-V與ARM不一樣的地方在于它是模塊化、有擴(kuò)展的?！彼麑?duì)比了ARM和RISC-V的區(qū)別，ARM指令集有1600多條，為各種應(yīng)用做了大量優(yōu)化，帶來的結(jié)果是比較龐大指令集。RISC-V是大道至簡(jiǎn)，一開始有50條指令實(shí)現(xiàn)，但是50條指令在很多情況下是不夠的，所以它又出現(xiàn)很多擴(kuò)展。

“RISC-V繼續(xù)發(fā)展，實(shí)際上指令集數(shù)量也會(huì)增多，達(dá)到和ARM相同的數(shù)量，甚至是超過ARM。但RISC-V的模塊化可以讓客戶使用時(shí)，不需要把所有的擴(kuò)展都用起來，未來一定會(huì)有擴(kuò)展支持RISC-V在高性能方面的發(fā)展?！毙焯峡隙ǖ恼f到。

RISC-V產(chǎn)業(yè)落地

近年來，RISC-V產(chǎn)業(yè)化落地不斷突破，對(duì)于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化落地過程的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，奕斯偉計(jì)算高級(jí)副總裁、首席技術(shù)官何寧說到：“要推動(dòng)RISC-V的產(chǎn)業(yè)化落地，核心在于產(chǎn)品?！彼硎荆琑ISC-V是一種計(jì)算架構(gòu)，以內(nèi)核的形態(tài)存在，但是內(nèi)核一定是依據(jù)產(chǎn)品的存在而存在的。產(chǎn)品落地了，自然RISC-V的計(jì)算架構(gòu)也跟著落地了。

這個(gè)過程中有三點(diǎn)體會(huì)：一是內(nèi)核能力要強(qiáng)。從內(nèi)核到產(chǎn)業(yè)化落地，在同一個(gè)公司中的周期非常短。因?yàn)槁窂胶芏蹋a(chǎn)品直接提出一要求，內(nèi)核團(tuán)隊(duì)可以馬上調(diào)整以適配需求，這種適配能給產(chǎn)品帶來很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，有利于產(chǎn)品的落地。

二是產(chǎn)品本身要在行業(yè)中有影響力。一個(gè)行業(yè)的頭部產(chǎn)品，它的落地和示范效應(yīng)，一定強(qiáng)于已經(jīng)殺成一片紅海的產(chǎn)品。行業(yè)里面的首發(fā)產(chǎn)品，具有一定的示范效應(yīng)，反過來能夠帶動(dòng)RISC-V架構(gòu)落地。

三是要實(shí)現(xiàn)生態(tài)的規(guī)?；茝V，其應(yīng)用的產(chǎn)品數(shù)量一定要多。奕斯偉計(jì)算的產(chǎn)品本身比較豐富，他們的原則是：凡是能采用RISC-V架構(gòu)的都采用。這樣每年不是一顆、兩顆，而是很多顆同時(shí)產(chǎn)業(yè)化落地，采用RISC-V架構(gòu)的比例越來越高，這種規(guī)?；?yīng)一定是非常強(qiáng)的。

目前來看，RISC-V在發(fā)展的過程中也存在一些難題。在車載領(lǐng)域方面，芯來科技市場(chǎng)戰(zhàn)略副總裁李玨表示：“以前車載領(lǐng)域要么是ARM架構(gòu)，要么是歐洲芯片的私有架構(gòu)，中國企業(yè)開發(fā)車載芯片國內(nèi)沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。如果滿足標(biāo)準(zhǔn)，需要在車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)下打造芯片和系統(tǒng)，國內(nèi)芯片公司在IP層面選擇面就很少。如果能夠出現(xiàn)基于RISC-V開放架構(gòu)的車規(guī)級(jí)IP，其實(shí)能很大地拓寬應(yīng)用領(lǐng)域的范疇?！?/p>

數(shù)據(jù)中心或成為RISC-V下一個(gè)爆發(fā)點(diǎn)

上一輪引爆RISC-V的市場(chǎng)無疑是物聯(lián)網(wǎng)，對(duì)于數(shù)據(jù)中心、汽車、PC等領(lǐng)域，哪一個(gè)領(lǐng)域能成為RISC-V下一輪爆發(fā)點(diǎn)？奕斯偉計(jì)算高級(jí)副總裁、首席技術(shù)官何寧及算能科技產(chǎn)品總監(jiān)陸吉年都一致認(rèn)為是數(shù)據(jù)中心。

何寧說到：“PC和移動(dòng)端的應(yīng)用數(shù)量非常多，APP數(shù)量達(dá)到百萬級(jí)，幾乎不太可能和所有應(yīng)用軟件的所有者做移植。相反，在高性能計(jì)算方向，尤其是數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域是有可能的。”他解釋到，私有云在中國越來越普遍的情況下，面向某個(gè)行業(yè)的應(yīng)用，對(duì)于軟件的所有權(quán)、數(shù)量等方面可控度比開放軟件強(qiáng)很多。這種情況下進(jìn)行軟件的移植和適配，加上開源社區(qū)的貢獻(xiàn)，反而可能更容易比PC、移動(dòng)端更快落地。

算能科技產(chǎn)品總監(jiān)陸吉年分析了RISC-V在IoT蓬勃發(fā)展的原因?！癐oT的豐富發(fā)展是來自于RISC-V在設(shè)計(jì)的時(shí)指令集是模塊化的，而模塊化應(yīng)對(duì)碎片化的市場(chǎng)，可以通過1+1、1+2、1+3來解決問題，這是一個(gè)最優(yōu)解。做MCU、CPU，需要各種各樣的工具鏈，要維護(hù)各種各樣的操作系統(tǒng)。RISC-V提供了一個(gè)統(tǒng)一的環(huán)境，幫助解決這些問題?！?/p>

他進(jìn)一步說到：“我選擇相信數(shù)據(jù)中心，因?yàn)镚PGPU太貴了。經(jīng)過了30年的發(fā)展，這三十年中我們?nèi)魏渭夹g(shù)都在迭代，降低成本、提高性能，但是現(xiàn)在還是很貴。業(yè)內(nèi)就在想，這個(gè)方向是對(duì)的嗎？是不是有一些Vector跟TPU結(jié)合的場(chǎng)景？這在我們看來可能是最大的機(jī)會(huì)”。

審核編輯：劉清