2023年將是RISC-V 的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也是突破點(diǎn)

近期，開源RISC-V再次走到聚光燈下。不久前，騰訊公司加入開源指令集標(biāo)準(zhǔn)RISC-V國際協(xié)會(huì)(RISC-V International)。繼阿里巴巴、華為、紫光展銳、中興通訊、賽昉科技、中科院等企業(yè)和機(jī)構(gòu)之后，RISC-V陣營中迎來了新的中國成員。

從加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室中翩然起步，如今距離RISC-V的誕生已經(jīng)過了十年有余。這個(gè)每每被談及，必與X86、Arm相提并論的新興指令集架構(gòu)，正在物聯(lián)網(wǎng)、云端等更多應(yīng)用場景中發(fā)揮潛能，吸引了眾多企業(yè)紛紛布局。IP廠商Imagination在2022年夏季推出了首款商用RISC-V內(nèi)核，用于片上系統(tǒng)(SoC)設(shè)計(jì);英特爾2022年2月宣布正式加入RISC-V國際協(xié)會(huì)，并且投資4億歐元與西班牙超算中心合作，計(jì)劃在10年內(nèi)開發(fā)出基于RISC-V的超算CPU;谷歌將為RISC-V芯片推出新的開源操作系統(tǒng)。

RISC-V如今已躍入高性能計(jì)算元年。在 RISC-V高性能計(jì)算領(lǐng)域，已有多家創(chuàng)新企業(yè)計(jì)劃在2023年發(fā)布類似64核高性能的服務(wù)器級處理器，這將成為RISC-V下一個(gè)令人激動(dòng)的里程碑。

不過，RISC-V在高性能計(jì)算的應(yīng)用還面臨一些亟待解決的問題。在澎峰科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席運(yùn)營官王軍輝看來，RISC-V體系需要構(gòu)建一套數(shù)學(xué)計(jì)算庫，以支持 RISC-V在高性能計(jì)算的應(yīng)用，保證計(jì)算精度、計(jì)算效率與源代碼級安全可控。

RISC-V 內(nèi)核的第一個(gè)市場是 Nvidia 和 Western Digital 的深度嵌入式設(shè)計(jì)。在2022年活動(dòng)的主題演講中，高通的 Manju Varma 透露，自驍龍 865 以來，該公司一直在其芯片中使用 RISC-V CPU 內(nèi)核，迄今為止已出貨超過 6.5 億個(gè) RISC-V 內(nèi)核。

其中一個(gè)主題演講來自一位谷歌高管。主題是將 Android 開源項(xiàng)目移植到 RISC-V。雖然阿里巴巴有較早的端口，但這是一個(gè)官方的谷歌項(xiàng)目。雖然在 RISC-V 上運(yùn)行 Android 進(jìn)行評估和早期開發(fā)取得了良好進(jìn)展，但谷歌明確表示，它需要某些架構(gòu)功能才能成為更主流的產(chǎn)品。這可能真正為運(yùn)行 Android 的消費(fèi)設(shè)備(包括智能手機(jī))打開 RISC-V 市場。

據(jù)Varma透露，高通從2019年的Snapdragon 865 SoC開始，就已經(jīng)開始了將RISC-V作為其芯片內(nèi)的微控制器內(nèi)核。根據(jù)Varma的說法，他幫助推動(dòng)高通公司的CPU戰(zhàn)略和路線圖在公司的整個(gè)產(chǎn)品組合中。

Varma表示，RISC-V是專有指令集Arm架構(gòu)的新興替代品，在高通公司芯片所面向的一系列設(shè)備上都有機(jī)會(huì)，包括穿戴設(shè)備、智能手機(jī)、筆記本電腦和聯(lián)網(wǎng)汽車等等。而高通現(xiàn)在在PC、移動(dòng)設(shè)備、可穿戴設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)汽車以及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)耳機(jī)的SoC中都在使用RISC-V微控制器。這些微控制器在后臺(tái)執(zhí)行低級工作，例如管理硬件。

Varma稱，截至目前，高通已經(jīng)出貨了超過6.5億個(gè)RISC-V內(nèi)核，使RISC ISA成為“高通的核心技術(shù)之一”，高通也成為“RISC-V實(shí)施的領(lǐng)導(dǎo)者之一”。

RISC-V International 的 CTO Mark Himelstein 說：“感謝 RISC-V 社區(qū)的數(shù)千名貢獻(xiàn)者，我們在規(guī)范方面取得了長足的進(jìn)步。除了今年已經(jīng)批準(zhǔn)的六項(xiàng)規(guī)范外，還有 10 項(xiàng)規(guī)范將在 2023 年第一季度獲得批準(zhǔn)。今年的一個(gè)重要里程碑是每個(gè)人在RISC-V Profiles 方面的工作，以實(shí)現(xiàn) RISC-V 應(yīng)用程序的兼容實(shí)現(xiàn)和可移植性，幫助進(jìn)一步推動(dòng) RISC -V 采用。另一個(gè)突出的是 Crypto vector ISA 擴(kuò)展，因?yàn)樗鼘閷?shí)施者提供巨大的性能提升?！?

這些技術(shù)成就是通過 81 個(gè)技術(shù)組的RISC-V 成員的協(xié)作實(shí)現(xiàn)的。僅 2022 年就增加了 30 多個(gè)這樣的團(tuán)隊(duì)，專注于 RISC-V 的快速增長市場，例如安全、片上系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施、汽車和 AI/ML。

Varma強(qiáng)調(diào)，RISC-V的主要優(yōu)點(diǎn)是，它接收來自“價(jià)值鏈”各個(gè)層的各種公司和組織的功能貢獻(xiàn)，從ISA和CPU，到系統(tǒng)軟件，到操作系統(tǒng)，再到最終用戶應(yīng)用程序。通過RISC-V，有機(jī)會(huì)定義具有“同類最佳性能，最佳功率效率和增值功能”的芯片設(shè)計(jì)。“這些優(yōu)勢也使得RISC-V這樣一個(gè)通用的基本指令集架構(gòu)，可以從低端微控制器一直擴(kuò)展到高性能計(jì)算，以及介于兩者之間的任何東西，它提高了整個(gè)行業(yè)的效率”。