萬物智聯(lián)時(shí)代，RISC-V與AI的融合之路該如何走？

在全球科技飛速發(fā)展的背景下，RISC-V與人工智能（AI）的結(jié)合成為了業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)，今天，第四屆滴水湖中國(guó)RISC-V產(chǎn)業(yè)論壇在上海臨港滴水湖畔召開，北京大學(xué)講席教授、RISC-V國(guó)際基金會(huì)人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)專委會(huì)主席謝濤發(fā)表了《萬物智聯(lián)時(shí)代RISC-V+AI之路》演講，分析了RISC-V與AI技術(shù)的結(jié)合及其發(fā)展路徑探索。他在發(fā)言中，盡管國(guó)產(chǎn)AI芯片在硬件性能方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但在軟件生態(tài)上仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。尤其是與英偉達(dá)的CUDA生態(tài)相比，國(guó)產(chǎn)AI芯片在生態(tài)系統(tǒng)上仍然顯得薄弱。當(dāng)前，許多國(guó)產(chǎn)芯片公司為了快速適應(yīng)市場(chǎng)需求，選擇兼容CUDA生態(tài)，但這種策略在長(zhǎng)期內(nèi)可能導(dǎo)致受制于人的風(fēng)險(xiǎn)。相比之下，另一些公司選擇自主開發(fā)的道路，但面臨開發(fā)成本高、人才稀缺等問題，使得它們?cè)谑袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于不利地位?！癈UDA生態(tài)是2006年英偉達(dá)推向市場(chǎng)，經(jīng)過這么多年的生態(tài)發(fā)展、已經(jīng)成長(zhǎng)為有450萬的CUDA開發(fā)者。這些“CUDA開發(fā)者”指的是用CUDA語(yǔ)言和使用CUDA接口的開發(fā)者，已經(jīng)是一個(gè)非常龐大的軟件生態(tài)大軍。國(guó)產(chǎn)AI芯片公司包括國(guó)際上的一些其它的AI芯片公司也會(huì)采用所有的“打不過就加入”的思路，采用兼容CUDA軟件生態(tài)、特別是走GPGPU路線的做法。這樣的一個(gè)道路是能夠解燃眉之急，但是長(zhǎng)遠(yuǎn)來看它還是受制于人。其它的一些AI芯片公司走的是非CUDA路線，整體上是呈“小、散、弱”的局面?！?他指出。在這樣的背景下，他指出RISC-V的開放性、靈活性和高度可擴(kuò)展性成為了AI芯片領(lǐng)域的一個(gè)理想選擇。RISC-V架構(gòu)允許芯片設(shè)計(jì)者根據(jù)具體需求定制AI加速器，這種靈活性特別適合應(yīng)對(duì)快速變化的AI工作負(fù)載。此外，RISC-V的指令集可以根據(jù)需要擴(kuò)展，以提升AI計(jì)算的性能和效率。這些優(yōu)勢(shì)使RISC-V在低功耗和高效能領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)，特別是在邊緣計(jì)算和智能終端等應(yīng)用場(chǎng)景中。他認(rèn)為RISC-V AI芯片的兩種主要模式：

1. Integrated模式（緊耦合）適合低功耗領(lǐng)域（RISC-V+AI），以CPU主干為骨架，集成在CPU內(nèi)部，共享PC、寄存器堆等流水線單元，只是在執(zhí)行單元部分增加了矩陣或向量單元。
2. 2.Attached模式（松耦合）適合大算力領(lǐng)域（AI+RISC-V），外掛在CPU上的，會(huì)有自己獨(dú)立的流水線、寄存器堆、緩存等。它是“協(xié)處理器”，它可以接收來自一個(gè)或多個(gè)CPU的指令，異步地執(zhí)行不同CPU提交過來的任務(wù)。

他表示目前我國(guó)RISC-V+AI生態(tài)存在生態(tài)碎片化、資源投入嚴(yán)重不足、缺少組織統(tǒng)籌以及產(chǎn)學(xué)研協(xié)同不緊等挑戰(zhàn)。對(duì)此，謝濤分享了RISC-V+AI生態(tài)建設(shè)中的幾個(gè)核心策略。他提出首先通過推動(dòng)RISC-V國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和共建開源軟件生態(tài)來應(yīng)對(duì)生態(tài)碎片化和資源不足等挑戰(zhàn)。通過推動(dòng)RISC-V指令集擴(kuò)展成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并利用開源系統(tǒng)軟件棧，形成一個(gè)“根技術(shù)開源”與“葉技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)”的技術(shù)生態(tài)布局。這種方式不僅能幫助RISC-V在國(guó)際市場(chǎng)上占據(jù)一席之地，還能借助全球開源社區(qū)的力量，推動(dòng)整個(gè)生態(tài)的健康發(fā)展。其次，謝濤提出，應(yīng)聚焦邊緣計(jì)算和智能終端等多樣化應(yīng)用場(chǎng)景，推動(dòng)軟件生態(tài)的發(fā)展。這種“農(nóng)村包圍城市”的策略，旨在逐步建立RISC-V在AI領(lǐng)域的市場(chǎng)地位，進(jìn)而與英偉達(dá)的CUDA生態(tài)形成競(jìng)爭(zhēng)。
在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中，謝濤建議通過推動(dòng)RISC-V國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化和共建開源軟件生態(tài)，與英偉達(dá)的CUDA生態(tài)形成有效競(jìng)爭(zhēng)。他強(qiáng)調(diào)了國(guó)際合作的重要性，尤其是在推動(dòng)開源工具創(chuàng)新和建立統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面。此外，謝濤還提到，RISC-V的支持者正在通過差異化戰(zhàn)略，以實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有主導(dǎo)生態(tài)的并駕齊驅(qū)。關(guān)于具體破局思路，他提出國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)+開源社區(qū)兩抓手。1.以推動(dòng)RISC-V國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為抓手到國(guó)際借力，把握“根技術(shù)”從我國(guó)領(lǐng)軍企業(yè)共識(shí)出發(fā)，快速布局新時(shí)代的新市場(chǎng)（智能終端、AIPC等），以推動(dòng)國(guó)際基金會(huì)標(biāo)準(zhǔn)來依托上游國(guó)際開源社區(qū)來貢獻(xiàn)系統(tǒng)軟件棧。2.以共建國(guó)際開源軟件生態(tài)為抓手到國(guó)際借力。團(tuán)結(jié)企業(yè)一起探索、探討，也要定出Triton，比CUDA要更高層。英偉達(dá)是GPGPU是Triton主要支撐的，所以也給我們一個(gè)機(jī)會(huì)、讓RISC-V能夠長(zhǎng)出一塊，團(tuán)結(jié)大家一起“粗煙囪式”的能夠和GPGPU的齊頭并進(jìn)。另外就是英特爾主推的SYCL，它也是一個(gè)我們依托國(guó)際方興未艾、能夠很有生命力、發(fā)展很快的軟件生態(tài)之一，在這個(gè)場(chǎng)景下，也是把秘書處設(shè)在北京開源芯片研究院，今年成立了多個(gè)指令標(biāo)準(zhǔn)集工作組，團(tuán)結(jié)全國(guó)的力量來在這方面推動(dòng)。包括今年也發(fā)起了一個(gè)“甲辰計(jì)劃”，呼吁大家一起來建設(shè)軟硬件的生態(tài)，目前有超過40家的開源社區(qū)企業(yè)加入，一起去推動(dòng)RISC-V的開源生態(tài)?？偟膩碚f，RISC-V在AI領(lǐng)域的潛力巨大，RISC-V的開放性和靈活性為AI計(jì)算帶來了全新的可能性，但其生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)仍面臨諸多挑戰(zhàn)。隨著全球產(chǎn)業(yè)界的不斷努力和國(guó)際合作的深入，RISC-V+AI的融合之路或?qū)⒊蔀槲磥砜萍及l(fā)展的重要方向。但其成功離不開產(chǎn)業(yè)界的協(xié)同努力和戰(zhàn)略性布局。通過國(guó)際合作、開源社區(qū)的建設(shè)以及創(chuàng)新技術(shù)的推動(dòng)，RISC-V有望在萬物智聯(lián)時(shí)代成為AI計(jì)算的中堅(jiān)力量。