從智能設(shè)備、汽車到數(shù)據(jù)中心，晶心科技RISC-V產(chǎn)品全面覆蓋各類AI應(yīng)用

憑借著開(kāi)放性和可拓展性，RISC-V大大降低了硬件創(chuàng)新的門(mén)檻，滿足了從最簡(jiǎn)單的微控制器到復(fù)雜的服務(wù)器處理器的各種硬件需求。

而當(dāng)我們走入到AI時(shí)代，RISC-V的這些特性更凸顯出了不可取代的價(jià)值。AI應(yīng)用通常需要高度專業(yè)化的計(jì)算處理能力，包括但不限于大規(guī)模并行處理和復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算。RISC-V架構(gòu)允許開(kāi)發(fā)者添加專用的AI加速指令，從而優(yōu)化機(jī)器學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練和推理性能。此外，RISC-V的模塊化和開(kāi)放性使得其非常適合于快速發(fā)展的AI技術(shù)領(lǐng)域。廠商可以迅速集成新的技術(shù)進(jìn)展，例如優(yōu)化的數(shù)據(jù)路徑或新的并行處理架構(gòu)，而無(wú)需擔(dān)心版權(quán)或兼容性問(wèn)題。這使得RISC-V在支持快速創(chuàng)新的同時(shí)，還能保持與全球技術(shù)發(fā)展的同步。

總之，RISC-V提供了一個(gè)靈活、可擴(kuò)展且成本效益高的解決方案，使得它在當(dāng)前和未來(lái)的技術(shù)環(huán)境中，特別是在AI和機(jī)器學(xué)習(xí)快速發(fā)展的背景下，成為一種具有極大吸引力的技術(shù)選擇。

作為RISC-V國(guó)際組織的創(chuàng)始高級(jí)會(huì)員，晶心科技（Andes Technology Corporation）自成立以來(lái)，就一直是RISC-V架構(gòu)的重要推動(dòng)者和創(chuàng)新者。隨著近年來(lái)AI從云、邊、端的逐步落地，晶心科技也基于RISC-V這一中心，逐步豐富和深化了其產(chǎn)品組合，取得了領(lǐng)先的市場(chǎng)地位。

據(jù)SHD市場(chǎng)報(bào)告，晶心科技已經(jīng)是RISC-V CPU IP第一大供應(yīng)商。而在連續(xù)7年增長(zhǎng)的背后，隨著下一個(gè)AI時(shí)代的繁榮的到來(lái)，晶心科技又將如何把握機(jī)遇，將RISC-V的優(yōu)勢(shì)與AI應(yīng)用相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)持續(xù)領(lǐng)先的市場(chǎng)地位并保持持續(xù)增長(zhǎng)？在近日召開(kāi)的2024年ANDES RISC-V CON研討會(huì)上，晶心科技董事長(zhǎng)暨CEO林志明和晶心科技總經(jīng)理蘇泓萌博士進(jìn)行了分享。

跟隨AI算法演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)全面應(yīng)用布局

當(dāng)前晶心科技提供了N系列、D/A系列和V系列三大RISC-V內(nèi)核產(chǎn)品，覆蓋了從智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、智能攝像頭、智能家居、AR/VR設(shè)備、智能汽車到數(shù)據(jù)中心的各類不同等級(jí)的、不同性能需求的AI應(yīng)用。同時(shí)作為很早就參與將RISC-V和AI結(jié)合的芯片供應(yīng)商，晶心科技一直跟隨著AI算法的演進(jìn)趨勢(shì)，來(lái)調(diào)配自己的芯片硬件架構(gòu)。比如從早期的CNN，到現(xiàn)在業(yè)界轉(zhuǎn)向Transformer，晶心科技都會(huì)預(yù)先對(duì)這些算法技術(shù)趨勢(shì)進(jìn)行評(píng)估，然后在硬件產(chǎn)品上率先實(shí)現(xiàn)更高效的硬件適配的布局。

值得一提的是，據(jù)林志明介紹，晶心科技的V系列的向量處理器是領(lǐng)先全球的，其向量寬度高達(dá)1024位，對(duì)比Arm的NEON拓展架構(gòu)的位寬最高僅為256位。

據(jù)記者了解，晶心科技早在2019年底就發(fā)布了AndesCore NX27V，這是業(yè)界首個(gè)商用RISC-V矢量處理器核，也是RISC-V的重要里程碑，NX27V每個(gè)周期最多可以產(chǎn)生4個(gè)512位矢量結(jié)果（VLEN results），已經(jīng)在十多個(gè)AI數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目中獲得采用并取得成功。而后在2022年12月，晶心科技就發(fā)布了其全新一代的多核矢量處理器AX45MPV，并隨后于2023年正式上市。AX45MPV具備雙發(fā)射能力，每個(gè)周期可產(chǎn)生高達(dá)6個(gè)1024位矢量結(jié)果，比其前一代NX27V性能提高了3倍以上。

晶心科技的1024位的向量處理能力為特定的高性能計(jì)算任務(wù)提供了更高的數(shù)據(jù)處理能力和并行處理能力，這在需要處理大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景中非常有用，包括數(shù)據(jù)中心AI推理和訓(xùn)練、ADAS、AR/VR、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、密碼學(xué)和多媒體等等。此外AX45MPV同樣也延續(xù)了晶心科技一直堅(jiān)持的客制化擴(kuò)展指令（ACE）特色，可以協(xié)助客戶創(chuàng)建自己的RISC-V矢量指令，用于加速諸如Transformer AI上的非線性數(shù)學(xué)函數(shù)（如SoftMax）等任務(wù)。

基于RISC-V的市場(chǎng)應(yīng)用廣闊性，疊加上在AI處理上的高效特點(diǎn)，將會(huì)是支撐晶心科技持續(xù)邁進(jìn)的重要?jiǎng)幽?。從指令集延伸到處理器、再延伸到?yīng)用層面，是晶心科技持續(xù)進(jìn)行研發(fā)投資的主要框架?！拔磥?lái)會(huì)做的更快、做的更小、做更省電。然后多功能、和AI算力相關(guān)的一些東西都能做進(jìn)去；讓計(jì)算更有效果，讓軟件的知識(shí)更完整；然后跟更多的伙伴去結(jié)合，幫助客戶在新的硬件出來(lái)有相應(yīng)的軟件和系統(tǒng)生態(tài)支持，幫助客戶將其達(dá)到打造成一個(gè)最佳化的方向上去支持?！?

“RISC-V生態(tài)已經(jīng)成熟，接下來(lái)關(guān)鍵在于用戶黏度”

在晶心科技看來(lái)，RISC-V的生體早已成熟。不論是工具鏈、操作系統(tǒng)還是應(yīng)用軟件都已經(jīng)具備相應(yīng)的配套，而現(xiàn)在的問(wèn)題不在于生態(tài)成不成熟，而是一個(gè)用戶黏度的問(wèn)題，也就是一個(gè)工程師的用戶習(xí)慣的問(wèn)題。

“習(xí)慣于Arm的工程師你讓他移植到RISC-V上來(lái)，從他們的用戶角度來(lái)看，永遠(yuǎn)是不成熟的，因?yàn)镽ISC-V的開(kāi)發(fā)環(huán)境不可能和Arm的完全一模一樣。本身我們講究的也并不是與Arm兼容。” 林志明解釋到，“所以這方面的用戶多是因?yàn)橐恍┬睦砩系恼系K導(dǎo)致他們沒(méi)有完全轉(zhuǎn)向RISC-V。但如果摒除這種用戶的心理障礙的話，我們認(rèn)為RISC-V生態(tài)其實(shí)已經(jīng)比較成熟了?！?

而既然RISC-V的生態(tài)完整度、或者說(shuō)是成熟度已經(jīng)具備，接下來(lái)的繁榮壯大則取決于如何能夠推動(dòng)更多的應(yīng)用真正在RISC-V上生根發(fā)芽?！笆痉缎允欠浅Ｖ匾?，所以今天整個(gè)RISC-V的社群，大家都是群策群力，和友商一起去把生態(tài)建立好。”

在此次的ANDES RISC-V CON研討會(huì)上，晶心科技攜來(lái)自工具鏈、安全軟件、操作系統(tǒng)、IP和云服務(wù)商等不同類型的多家合作伙伴一同亮相。

“晶心科技與全球優(yōu)秀的生態(tài)系都會(huì)去合作，雖然在車規(guī)方面大部分的生態(tài)系統(tǒng)都非常保守，但是我們已經(jīng)可以看到很多世界上排名第一的廠商已經(jīng)將他們的軟件移植到了晶心科技的RISC-V平臺(tái)上來(lái)了?！碧K泓萌博士分享到。

“生態(tài)是一輩子要做的事情?！碧K博士坦言到。因?yàn)橐恢睍?huì)有新的應(yīng)用出來(lái)，所以生態(tài)要保持持續(xù)成長(zhǎng)。這里面的努力包括與客戶更細(xì)密的接觸，幫助客戶跨過(guò)這一步。而除此外，在高階應(yīng)用上的加強(qiáng)，也是RISC-V生態(tài)成功的關(guān)鍵。

結(jié)語(yǔ)

在高階的應(yīng)用方向上，或者說(shuō)是一些新興的應(yīng)用方向上，RISC-V似乎更有希望率先有望實(shí)現(xiàn)對(duì)于Arm和X86超越。而在傳統(tǒng)的MCU等領(lǐng)域，作為后來(lái)者的RISC-V，雖然在成本和能效上有所突破，但仍需要邁過(guò)用戶習(xí)慣的這道坎。

“RISC-V相比較Arm的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在AI、數(shù)據(jù)中心高速運(yùn)算和高效能運(yùn)算這些領(lǐng)域，現(xiàn)在來(lái)說(shuō)的話都有深度嵌入。但是相對(duì)于像車用MCU以及甚至手機(jī)AP這部分，假以時(shí)日，RISC-V也會(huì)對(duì)Arm產(chǎn)生非常大的一個(gè)威脅?！绷种久鞣窒淼健?