新思科技如何助力RISC-V SoCs性能“超級(jí)加倍”？

近日，新思科技作為玄鐵的重要生態(tài)合作伙伴，受邀參加了2024玄鐵RISC-V生態(tài)大會(huì)。與眾多合作伙伴共同探討如何讓RISC-V SoCs設(shè)計(jì)受益，為產(chǎn)品上市時(shí)間和部署下一代技術(shù)樹(shù)立全新標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，新思科技作為“無(wú)劍聯(lián)盟”的重要合作伙伴，參與了聯(lián)盟的成立儀式，通過(guò)構(gòu)建開(kāi)放、協(xié)同、普惠的RISC-V芯片服務(wù)體系，加速推動(dòng)RISC-V技術(shù)創(chuàng)新與生態(tài)發(fā)展。

在本次大會(huì)中，新思科技合作伙伴聯(lián)盟營(yíng)銷管理執(zhí)行總監(jiān)Kiran Vittal發(fā)表了“提升性能，加速AI RISC-V芯片開(kāi)發(fā)”的主題演講，分享了新思科技作為從芯片到系統(tǒng)解決方案的全球領(lǐng)導(dǎo)者，如何以創(chuàng)新技術(shù)助力開(kāi)發(fā)者打造先進(jìn)芯片，應(yīng)對(duì)RISC-V芯片開(kāi)發(fā)中性能、功耗和面積（PPA）的優(yōu)化、驗(yàn)證簽核、早期軟件開(kāi)發(fā)以及加快上市時(shí)間等諸多復(fù)雜挑戰(zhàn)。

Kiran表示，半導(dǎo)體芯片和軟件應(yīng)用的加速普及，正在推動(dòng)數(shù)據(jù)中心、自動(dòng)駕駛、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、AR/VR等行業(yè)產(chǎn)生翻天覆地的變化，也改變著每個(gè)人生活的方方面面。作為全球半導(dǎo)體領(lǐng)域的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，新思科技可以提供從EDA工具、IP到軟件安全的全方位解決方案，賦能各行各業(yè)加速數(shù)智升級(jí)，以領(lǐng)先技術(shù)賦能各行業(yè)的創(chuàng)新。

過(guò)去，半導(dǎo)體行業(yè)一直延續(xù)著摩爾定律演進(jìn)。如今，隨著全球AI浪潮的爆發(fā)，每個(gè)領(lǐng)域都在提高智能化程度，并加速互聯(lián)互通，各行各業(yè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。比如，隨著軟件定義汽車的發(fā)展，我們可以通過(guò)手機(jī)連接到數(shù)據(jù)中心，通過(guò)傳感器收集所有的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，從而指導(dǎo)駕駛員更安全地駕駛。隨著智能化不斷變得無(wú)所不在，很多行業(yè)的規(guī)則都將被打破并重塑。

隨著摩爾定律不斷逼近極限，通用處理器越來(lái)越難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的性能提升。為此新思科技提出了SysMoore（系統(tǒng)摩爾定律）全新設(shè)計(jì)理念，從系統(tǒng)層面對(duì)芯片性能進(jìn)行優(yōu)化，以更好地應(yīng)對(duì)后摩爾時(shí)代的系統(tǒng)級(jí)復(fù)雜挑戰(zhàn)。Kiran指出，越來(lái)越多非傳統(tǒng)半導(dǎo)體公司開(kāi)始定制化芯片。英偉達(dá)、英特爾、AMD、高通、Meta、亞馬遜、阿里巴巴、微軟和谷歌等公司現(xiàn)在都在大力投資開(kāi)發(fā)自己的定制ASIC（專用集成電路）芯片，以支持它們的人工智能軟件并滿足特定的應(yīng)用要求。而在十年前，任何行業(yè)專家都不會(huì)預(yù)料到像Meta這樣的社交媒體公司會(huì)進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域。

Kiran進(jìn)一步指出，在內(nèi)部構(gòu)建專用硬件架構(gòu)的做法也擴(kuò)展到了汽車、高性能計(jì)算和云計(jì)算等市場(chǎng)的系統(tǒng)和軟件公司。隨著越來(lái)越多系統(tǒng)級(jí)公司加入芯片設(shè)計(jì)行業(yè)，芯片領(lǐng)域也在不斷發(fā)展全新設(shè)計(jì)工具和解決方案，以應(yīng)對(duì)越來(lái)越苛刻的芯片設(shè)計(jì)環(huán)境，滿足高速增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。RISC-V最初主要是在嵌入式應(yīng)用和微控制器領(lǐng)域。多年來(lái)，開(kāi)源標(biāo)準(zhǔn)在汽車、數(shù)據(jù)中心和高性能計(jì)算等廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)受到關(guān)注，對(duì)AI工作負(fù)載的前景越來(lái)越大。我們看到，未來(lái)在AI、自動(dòng)駕駛、高性能計(jì)算等關(guān)鍵領(lǐng)域，RISC-V架構(gòu)都將得到廣泛應(yīng)用。

人工智能：人工智能芯片往往是異構(gòu)的，開(kāi)發(fā)者會(huì)盡可能地選擇現(xiàn)成的處理器（比如RISC-V），并將他們的創(chuàng)新聚焦在開(kāi)發(fā)高性能、高能效的人工智能加速器上，用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理和自然語(yǔ)言處理等任務(wù)。

智能駕駛：對(duì)于汽車SoC，RISC-V處理器可以幫助滿足信息娛樂(lè)、高級(jí)駕駛輔助和通信等系統(tǒng)的性能、功耗、成本和安全性要求。

高性能計(jì)算（HPC）和數(shù)據(jù)中心：RISC-V內(nèi)核非常適合使用定制的ISA處理復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)，而RISC-V擴(kuò)展可以支持開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、安全和靈活的內(nèi)核，從而提供這些應(yīng)用所需的能效。

Kiran表示，新思科技是RISC-V國(guó)際組織的主要成員之一，三十多年來(lái)一直致力于支持處理器IP開(kāi)發(fā)和優(yōu)化，助力前沿設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)全球領(lǐng)先的PPA。新思科技能夠提供強(qiáng)大的開(kāi)箱即用RISC-V開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證產(chǎn)品組合。

RISC-V開(kāi)發(fā)：新思科技Fusion QuickStart Kits(QIKs)包括實(shí)現(xiàn)腳本、參考指南和基準(zhǔn)版圖，通過(guò)QIKs和新思科技Fusion Compiler RTL-to-GDSII設(shè)計(jì)產(chǎn)品和新思科技AI驅(qū)動(dòng)型全棧解決方案Synopsys.ai能夠加快設(shè)計(jì)空間探索、驗(yàn)證覆蓋率和回歸分析等重復(fù)性任務(wù)，為優(yōu)化PPA提供了更快的途徑，加速基于RISC-V SoC設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)。

RISC-V驗(yàn)證：提供一系列針對(duì)RISC-V系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證和調(diào)試的參考范式以及新思科技EDA流程、仿真和虛擬原型解決方案，包括新思科技業(yè)界領(lǐng)先VCS仿真和Verdi調(diào)試工，以進(jìn)一步支持RISC-V SoC驗(yàn)證。

采用新思科技ASIP Designer進(jìn)行定制設(shè)計(jì)：ASIP Designer能夠幫助芯片開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)架構(gòu)探索構(gòu)建定制RISC-V處理器，包括快速探索架構(gòu)選擇、生成基于C/C++編譯器的高效軟件開(kāi)發(fā)工具包，該工具包可自動(dòng)適應(yīng)每種RISC-V處理器。

新思科技接口IP：新思科技能夠提供業(yè)界最廣泛的、經(jīng)過(guò)硅驗(yàn)證的完整IP解決方案組合，為PCI Express、CXL、USB、以太網(wǎng)、DDR、HBM、Die-to-Die、CCIX、MIPI、HDMI和藍(lán)牙等廣泛使用的接口提供領(lǐng)先的PPA和安全性。

硬件設(shè)計(jì)：硬件設(shè)計(jì)已成為人工智能創(chuàng)新的核心推動(dòng)力。隨著當(dāng)前計(jì)算工作負(fù)載的加速發(fā)展，縮短設(shè)計(jì)和驗(yàn)證周期的要求也將越來(lái)越高。新思科技擁有業(yè)界領(lǐng)先的成熟驗(yàn)證解決方案，可幫助開(kāi)發(fā)者驗(yàn)證跨應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜人工智能架構(gòu)。通過(guò)新思科技VC Formal等新一代形式化驗(yàn)證解決方案，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)擁有驗(yàn)證最復(fù)雜SoC設(shè)計(jì)的能力、速度和靈活性。該解決方案包括全面的分析和調(diào)試技術(shù)，開(kāi)發(fā)者可通過(guò)新思科技Verdi調(diào)試平臺(tái)快速找出根本原因。

軟件安全：新思科技Black Duck軟件組成分析解決方案可幫助設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)管理在應(yīng)用程序和容器中使用開(kāi)源和第三方代碼可能帶來(lái)的安全性、質(zhì)量和許可證合規(guī)性風(fēng)險(xiǎn)。

作為玄鐵的重要生態(tài)合作伙伴，新思科技全球領(lǐng)先面向RISC-V的EDA和IP全方位解決方案，持續(xù)助力玄鐵開(kāi)發(fā)RISC-V系列處理器。Kiran通過(guò)一個(gè)具體的案例展示了新思科技成功助力玄鐵處理器將性能提升100%，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了超過(guò)預(yù)期的低功耗。

如今，越來(lái)越多的開(kāi)發(fā)者需要更大的設(shè)計(jì)靈活性和更多的選擇，RISC-V處理器也越來(lái)越受歡迎。新思科技已經(jīng)加入RISC-V International董事會(huì)和技術(shù)指導(dǎo)委員會(huì)，支持業(yè)界采用RISC-V指令集架構(gòu)（ISA），并參與未來(lái)計(jì)算架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的制定，持續(xù)推動(dòng)RISC-V技術(shù)的普及和發(fā)展。

審核編輯：劉清