芯片战场丨RISC-V疾行:何以与Arm和X86架构三分天下?|芯片战场|RISC-V|Arm

(“RISC-V有望在哪些领域‘三分天下’”话题的投票结果。图源:滴水湖论坛官方)

典型代表是前述TenstorrentInc公司,就是定位打造高性能RISC-V芯片。TenstorrentInc首席CPU构架师练维汉在现场分析道,计算要发生在任何一个角落。举例来说,人类作为一种复杂的生物机器,不会让所有皮肤接触到的信息都要传递到大脑做决定,而是一些触觉信息在皮肤层面就进行了筛选。同理在计算领域,不会把所有接收到的计算信息都上传云端,而是让计算发生在每一个角落,才能够更好实现功效需求。

这就需要芯片底层能力的可扩展性、精简、开源;同时,虽然目前Transformer架构成为推动AI的核心,但倘若未来出现变数,就需要芯片设计具有足够的弹性,RISC-V恰好都具备这些能力。

公开资料显示,在一项专业基准测试中,Tenstorrent推出基于自有处理器内核的RISC-V CPU芯片评分领先于英特尔的Sapphire Rapids、英伟达的Grace和AMD的Zen4。

南京创芯慧联技术有限公司副总裁周晋则指出,RISC-V有很多好处,但一大难题是代码密度。此前没有人敢用RISC-V设计通信基站芯片,就是因为其算法太复杂,很难在有限时间内把代码优化到极致。但通过与国内产业链厂商的合作,目前其推出的产品已经可以采用64位大内核,实现较好的集成度,并将商用。

“未来,一台手机就是一个云服务终端,这时RISC-V会有巨大价值。”周晋分析道,生成式AI浪潮中最核心的两点是:算力、数据。也即用IoT生成足够多的数据,把它灌到大算力芯片中,通过5G络作流转;未来将用超低时延的技术,把它呈现在眼镜上。

“以RISC-V的能力和基带开发能力,加上国内运营商的云系统,有可能建立全新的产品形态:一个比目前苹果眼镜还要轻一半的眼镜、但效果差不多、成本非常低,希望以RISC-V为动力加速元宇宙就绪。”他续称。

另据记者了解,国内也有机构在尝试用RISC-V架构设计GPGPU芯片。“核心原因有两点,第一是RISC-V的Vector扩展支持用GPGPU方式来执行;第二是当从业者不想仅仅通过购买公版IP做产品,而是需要嵌入自己独特需求的时候,RISC-V作为被大多数人接受的开源指令集架构,被选择是顺理成章。”该团队负责人如此对21世纪经济报道记者表示。

如何“三分天下”?

从简单芯片在走向高端路途中,RISC-V主要被看好的落点在于汽车和AI相关,其中哪一个场景更容易落地,目前业内可能还各有答案,目前相关领域国内都有了成果。

(“RISC-V高端应用在服务器和汽车电子场景中哪一个更容易落地”话题的投票,图源:滴水湖论坛官方)

芯来是全球率先在车规领域取得突破的公司。据芯来CEO彭剑英介绍,旗下功能安全CPU-NA900,是首款ISO26262 ASIL-D产品认证的RISC-V CPU IP。

“我们为什么选择汽车作为主攻方向?因为新能源汽车的出现,给电气化架构带来新改变,也就意味着有新市场、新技术需求,给RISC-V带来新发展机会。”她进一步分析,在汽车芯片行业,国内整体起步相对偏晚,希望通过借助RISC-V的路径与国内汽车上下游合作伙伴一起完成从0到1的过程。

“在新的汽车电子上,很多细分市场不再像传统大家熟悉的比如车载MCU一样,我们看到OEM走在前面,很多细分市场如毫米波、激光雷达、汽车以太等出现,‘新’就意味着需要创新,对新技术也会比较开放。我们客户对RISC-V的接受和拥抱程度,远高于传统的芯片设计公司。”彭剑英表示。

练维汉也分析道,未来的汽车可以类似理解为手机加四个轮子。“大型汽车公司目前最焦虑的就是,以前最擅长的驾驶系统优势,在电动汽车中不见了。唯一能够与新进入者竞争的就是车载系统。这也是为什么这么多汽车公司要找不同的电子公司帮助做配套,就是因为要有差异性,车载系统表现好,才能走向更加高端的领域。所以未来的汽车电子系统一定是定制指令集。

由此来看,目前X86和Arm架构都很少会为小规模公司提供定制化需求,唯一的选择就是RISC-V架构。“所以我认为在当前节点,RISC-V在自动驾驶、电子系统等方面都有很好的契机。”他进一步指出,整体来看,RISC-V架构向高性能运算、服务器、车载等方面推进落地,将相对更有机会。

至于何时RISC-V能真正有望来到“三分天下”,前述业内人士对记者分析,如果Arm授权体系出现一些变数,同时RISC-V的高性能进展更顺利、核性能提升很快,生态进展也很顺利的前提下,很快Arm就会与RISC-V正面交锋。

当然,RISC-V作为后来者,面临的挑战有很多。除了生态构建依然在完善进程中,这种开源架构也要避免类似此前MIPS架构所带来的分散化、碎片化难题。

前述从业者就对21世纪经济报道记者举例表示,“Arm只是一家公司,但这么多厂商都加入RISC-V架构后,怎样整合生态,最关键是商业利益该怎样分配,都是从业者需要好好探讨的话题。”

(作者:骆轶琪 编辑:骆一帆)

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