RISC-V遍地开花,下一步会在哪些应用领域率先落地?
2023-09-14
作者:王洁
来源:电子技术应用
RISC-V是一种开源指令集架构(ISA),由于开放源代码、简化指令集、模块化设计、可扩展等特性,使得RISC-V成为了一个具有潜力的指令集架构,短短十几年的发展,已经吸引了大量开发者和厂商入局,呈现处遍地开花的势头。根据RISC-V基金会的数据,2022年采用RISC-V芯片架构的处理器核已出货100亿颗。随着RISC-V生态的加速发展以及市场需求的进一步增长,RISC-V也开始逐渐从物联市场走向高性能领域,下一步热门赛道将步入AI、车载、数据中心等领域。
近日,RISC-V产业中备受关注的2023 RISC-V中国峰会在京举行,吸引了众多业界企业和科研院所的参加。会上,多家芯片设计公司发布新品,例如,北京开源芯片研究院则公布第二代“香山”(南湖)开源高性能RISC-V处理器内核等,性能已超过ARM A76;阿里平头哥发布了首个自研RISC-V AI平台,支持运行170余个主流AI模型;算能公布RISC-V CPU SG2042服务器集群,可以为下一代云计算、人工智能、数据分析提供支撑;奕斯伟计算发布国内首颗基于国产工艺平台的RISC-V车载微控制单元……11家企业发布了12项RISC-V新成果。
左起依次是:算能科技产品总监陆吉年,平头哥开云棋牌官网在线客服生态副总裁杨静,奕斯伟计算高级副总裁、首席技术官何宁,沁恒微电子技术总监、瑞斯科研究院院长杨勇,芯来科技市场战略副总裁李珏(电子技术应用 现场拍摄)
左起依次是:Semidynamics 创始人兼CEO Roger Espasa、Andes晶心科技董事长暨执行长林志明、赛昉科技董事长兼CEO徐滔、SiFive产品营销高级经理林宗民(电子技术应用 现场拍摄)
RISC-V在哪些领域的应用潜能较大?
RISC-V架构是完全开源的,相比X86和ARM等主流指令集,具有更大的灵活性和可定制性,使得RISC-V在AI和机器学习领域具有巨大的潜力。
众多迹象看到,RISC-V已经进入到了高性能发展阶段,平头哥开云棋牌官网在线客服生态副总裁杨静表示,主频在2GHz以上的很多的应用都可以用RISC-V做了。除了性能上的提高,有两点还值得关注:一是在高性能之上的软件配套,从应用接到硬件中间有一个漫长的过程,需要产业链上下游每一个环节的共同参与,才能更好地让RISC-V真正落到应用中去;二是要找准自己的生长点,找到爆发应用,ARM当年爆发在手机市场,而如今凭借RISC-V本身的灵活和可扩展性,发展起来的AI市场则有望带飞RISC-V,平头哥的Vector、 Matrix以及AI相关的部署工具都是为此准备的。如果RISC-V潜能在AI领域的充分释放,将在无孔不入的AI时代未来可期,平头哥将在提高RISC-V算力和加强AI能力的过程中进行持续投入。
奕斯伟计算高级副总裁、首席技术官何宁也表示,RISC-V在今后两三年的时间里可以发力的地方非常多,将不再仅局限于物联网应用为主。除了AI计算,车载芯片以及多媒体计算领域,如TV、机顶盒等多媒体处理相关的应用,未来会是RISC-V非常适合的场景。还有一些对于算力有要求但是又不太涉及生态软件的,如DPU,也会是很好的落地场景。
随着自动驾驶和智能交通技术的发展,车规级芯片的需求持续增加。RISC-V架构应用到车规级芯片上无疑为汽车行业提供了更多的选择,并有望降低相关成本和复杂性。
芯来科技市场战略副总裁李珏表示,以往车载芯片主要基于ARM架构或欧洲一些芯片公司的私有架构,RISC-V的开放架构为国产车载芯片的研发提供了更广阔的选择面。汽车电子市场在内部也归结于边缘侧市场,需要前端实时性且算力比嵌入式大的场景,而RISC-V有定制方面的优势。相比ARM,RISC-V的定制能力较强,当前车载系统在软件和工具链方面仍然碎片化,导致应用程序适配问题。若底层指令集能支持统一标准,上层的AUTOSAR和软件开发就有可能利用RISC-V的标准场景做统一。因此,汽车电子有望成为RISC-V下一个爆发点。
随着云计算和大数据的快速发展,对高性能处理器的需求将不断增加,RISC-V处理器核的优势在于体系结构简单、功耗低、芯片兼容性强,在高性能计算领域有很大优势。何宁认为,PC和移动端的应用软件移植工程巨大,相对于PC,数据中心落地的速度会更快。因为私有云在中国越来越普遍的情况下,面向某个行业的应用,对于软件的所有权、数量等方面可控度比开放软件强很多。这种情况下进行软件的移植和适配,加上开源社区的贡献,反而可能更容易比PC、移动端更快落地。
算能科技产品总监陆吉年在分析了RISC-V在IoT受欢迎的原因之后,对数据中心也是充满信心。“IoT的丰富发展是来自于RISC-V在设计的时指令集是模块化的,而模块化应对碎片化的市场,可以通过1+1、1+2、1+3来解决问题,这是一个最优解。做MCU、CPU需要各种各样的工具链,维护各种各样的操作系统。RISC-V提供了一个统一的环境,帮助解决这些问题。”陆吉年表示相信数据中心,“因为GPU太贵了,经过了30年的发展,很多技术都在迭代,降低成本、提高性能,但是GPU现在还是很贵。那么这个方向是对的吗?是不是有一些Vector与TPU结合的场景?现在看来可能是最大的机会。”
如何进一步推动RISC-V的产业化落地?
目前RISC-V在物联网、智能穿戴等领域得到了广泛应用,并已走向高性能领域。何宁认为,推动产业化落地的关键在于产品,产品落地了, RISC-V的计算架构自然也就落地了。何宁分享了三点体会:
一是内核能力要强。通过自己建设内核研发能力,并迅速转化成产品的竞争力,有利于缩短产品研发周期,加快产品落地,反过来带动RISC-V的架构落地。
二是产品本身要有影响力。每一个立项的产品至少应该有潜力能够成为行业头部,这样的产品具有一定的示范效应,能够带动RISC-V架构落地。
三是要实现生态的规模化推广,其应用的产品数量一定要多。奕斯伟计算的原则是:凡是能采用RISC-V架构的都采用。这样每年就会有很多颗产品同时产业化落地,采用RISC-V架构的比例就会越来越高,规模化效应很强。
何宁表示,奕斯伟前几年一直潜心于建立自己内核和产品的能力,不断完善产品线,最终积累了数十款RISC-V架构产品,在推动RISC-V生态落地上发挥自己的力量。
沁恒微电子是国内首批基于自研RISC-V内核构建芯片、共建生态并实现产业化的企业,也是RISC-V全球生态建设的积极参与者。峰会期间,沁恒带来自研并批量应用的青稞RISC-V系列芯片及应用方案,具备“3省3集”特色,即省电、省脚、省钱,集成 USB、集成蓝牙、集成以太网,让应用更省、让连接更便捷,助力RISC-V更快落地。
沁恒微电子技术总监、瑞斯科研究院院长杨勇也分享了公司在自己的小生态建设上的体会,沁恒在RISC-V和ARM芯片上一直是并行出货的,现在需求逐渐转向RISC-V。并且还提供了一个免费的集成开发环境MRS(MounRiver Studio) IDE,全系列RISC-V、Arm芯片产品,一手做芯片,一手做开发相关的周边,自研USB、蓝牙、以太网等主要接口技术,产品和开发生态建设双轮齐驱。
多家芯片巨头齐入局RISC-V
8月初,全球五大开云棋牌官网在线客服大厂高通、恩智浦、博世、英飞凌和Nordic联合成立了一家公司,旨在通过支持下一代硬件开发来推动RISC-V在全球的应用。新公司位于德国,重点关注汽车芯片应用,并将扩展到移动通信和物联网。此举进一步表明汽车芯片市场开始全面拥抱RISC-V。
SiFive产品营销高级经理林宗民表示,这五家公司在表达一个态度,告诉大家RISC-V的这件事情是更可行的,而且更有选择性。
赛昉科技董事长兼CEO徐滔认为,这五家公司成立一个RISC-V合资企业做汽车电子芯片,是一个里程碑式的事件。因为一个生态的形成一定要大公司推动,RISC-V从2015年发展到现在,热情主要在创业公司,大企业推动却甚少。此次五家大公司联合做RISC-V汽车芯片是非常高调的一次,对整个RISC-V生态系统是一个有力的推动,能够带动RISC-V在其他领域快速发展。今后,其他大企业入局RISC-V也不无可能。
Andes晶心科技董事长暨执行长林志明提到,这个RISC-V合资企业相关新闻稿里没有提到是否会采用其他公司的IP,这个公司未来是做芯片还是做IP还不得而知。
Semidynamics 创始人兼CEO Roger Espasa认为,五大企业联合成立RISC-V公司是一个好消息。五大企业自身在不同的领域有不同的技术专长,有的是在功能安全性方面,有的是在其他方面。在之后的研发过程中肯定需要更多的IP,而有些IP买现成的会更加便利,希望他们未来继续从在场的这些公司购买IP。
多家芯片大厂的加入反映出对RISC-V开源技术的认可和投资,于整个产业生态而言,将会对进一步推动RISC-V的普及,并为开云棋牌官网在线客服产业的创新带来更多机会。
变化与未来
回顾RISC-V产业近年来的发展与变化,徐滔认为最明显的一点是RISC-V走向高端了。对于两三年前就在谈的“三足鼎立”一词,他当时并不认同,因为RISC-V的诞生就是为了全方位的计算平台。而如今RISC-V原来A5系列的核已经不错了,现在A7系列,超过10的核已经很多。很多公司都已经发布基于RISC-V的高性能芯片,包括在数据中心和AI领域,Vantana、Texrant、Rivos等美国的初创企业也都是聚焦于数据中心的高性能计算。国内大量新的初创公司也获得了资金支持,专注于高性能计算。种种迹象表明,RISC-V走向高端的趋势已经非常明显。
林志明则是对当前开云棋牌官网在线客服产业的现状表达了一些担忧,认为疫情之后眼前是有一点迷雾,这个迷雾来自于经济下滑和开云棋牌官网在线客服行业周期波动,他表示:“北美经济去年下半年以后转差,全球知名大公司纷纷裁员,很多创业公司在融资方面产生了困难;另外,出乎大家的意料,2021年开云棋牌官网在线客服的需求突然高涨,到2022突然转为下滑,现在大家都在调整库存。何时全面复苏,还有待时间考验,但是前程是看好的,开云棋牌官网在线客服产业库存调整会有终结的一天,经济下行久了就会反转回来。因此,需要更多的投入把眼前的事情做好。"
林宗民回顾了今年5月底启动的全球RISC-V 软件生态计划 “RISE”,这是一个整个开云棋牌官网在线客服业者参与的计划组织。RISE成员将紧密协同合作,优化和拓展 RISC-V 基础软件及应用,推动 RISC-V 架构在不同操作系统上实现快速移植,缩短处理器从硬件研发到应用落地的时间,进而为 RISC-V 应用商业化提速。RISE发起者之一的谷歌已正式官宣,2024年Android的新版本将支持RISC-V架构,这也意味着RISC-V跨入主流应用最重要的部分。
Roger Espasa提到了ChatGPT, ChatGPT的爆发式出现引发人们对于计算能力的需求大大增加。在2016年-2017年,机器学习产生了一个大的爆发,如今ChatGPT又带来了计算需求方面大的爆发。大家都开始考虑如何利用ChatGPT解决自己的问题,通过利用RISC-V增加扩展,更好地利用ChatGPT带来的各种功能。
“RISC-V是从底部开始做起的,如今已经到了中高端,包括服务器,当然需要一定时间发展壮大。最终会进入到HPC、GPU,以至于全覆盖。”Roger Espasa对RISC-V的未来表现出了十足的信心。
从全球视野来看,国际大厂纷纷加入到RISC-V的队伍中,让“后来者”吃下“定心丸”;从国内来看,RISC-V一直被认为是本土芯片实现赶超的机遇,中国各界一直积极支持,促进RISC-V持续蓬勃发展。随着技术的不断进步和市场需求的增加,RISC-V有望在未来成为开云棋牌官网在线客服领域的重要力量。