Zen架構(gòu)之父Jim Keller獲13億元支持:RISC-V架構(gòu)即將冉冉升起!
RISC-V(發(fā)音為“risk-five”)是一個基于精簡指令集(RISC)原則的開源指令集架構(gòu)(ISA)。與大多數(shù)指令集相比,RISC-V指令集可以自由地用于任何目的,允許任何人設(shè)計、制造和銷售RISC-V芯片和軟件。雖然這不是第一個開源指令集,但它具有重要意義,因為其設(shè)計使其適用于現(xiàn)代計算設(shè)備(如倉庫規(guī)模云計算機、高端移動電話和微小嵌入式系統(tǒng))。
設(shè)計者考慮到了這些用途中的性能與功率效率。該指令集還具有眾多支持的軟件,這解決了新指令集通常的弱點。該項目2010年始于加州大學(xué)伯克利分校,但許多貢獻者是該大學(xué)以外的志愿者和行業(yè)工作者。RISC-V指令集的設(shè)計考慮了小型、快速、低功耗的現(xiàn)實情況來實做,但并沒有對特定的微架構(gòu)做過度的設(shè)計。截至2017年5月,RISC-V已經(jīng)確立了版本2.22的用戶空間的指令集(userspace ISA),而特權(quán)指令集(privileged ISA)也處在草案版本1.10。
RISC-V(讀作“RISC-FIVE”)是基于精簡指令集計算(RISC)原理建立的開放指令集架構(gòu)(ISA),V表示為第五代RISC(精簡指令集計算機),表示此前已經(jīng)四代RISC處理器原型芯片。每一代RISC處理器都是在同一人帶領(lǐng)下完成,那就是加州大學(xué)伯克利分校的David A. Patterson教授。與大多數(shù)ISA相反,RISC-V ISA可以免費地用于所有希望的設(shè)備中,允許任何人設(shè)計、制造和銷售RISC-V芯片和軟件。圖1展示了此前的四代RISC處理器原型芯片。它雖然不是第一個開源的的指令集(ISA),但它很重要,因為它第一個被設(shè)計成可以根據(jù)具體場景可以選擇適合的指令集的指令集架構(gòu)。基于RISC-V指令集架構(gòu)可以設(shè)計服務(wù)器CPU,家用電器cpu,工控cpu和用在比指頭小的傳感器中的cpu。
本周,Tenstorrent宣布完成C輪融資,金額超2億美元(約合12.8億元),公司估值已經(jīng)高達10億美元。
恐怕一些讀者對Tenstorrent還很陌生,不過該公司負責(zé)人Jim Keller,應(yīng)該你就恍然大悟。
Jim Keller曾在AMD、特斯拉、蘋果、Intel等諸多公司工作,操刀了速龍、Zen架構(gòu)、蘋果A4/A5處理器等,經(jīng)驗和實力絕對一等一。
不過,可能是對x86、ARM架構(gòu)體系失去了興趣,支撐Tenstorrent的是冉冉升起的RISC-V架構(gòu)。
最大的RISC-V架構(gòu)廠商SiFive宣布,首款基于臺積電5nm工藝的RISC-V架構(gòu)的SoC芯片成功流片。在半導(dǎo)體行業(yè)中,流片意味著芯片設(shè)計大功告成,一般會在一年內(nèi)投入商用。
據(jù)稱,基于RISC-V的Grayskull AI處理器已經(jīng)出樣給部分客戶,其采用自研Tensix核心,每顆核心使用可編程的SIMD單元、高封包率單元以及5個單獨的RISC-V單元,2021年下半年正式推向市場,據(jù)稱要和NVIDIA的AI芯片掰腕子。
ARM架構(gòu)和RISC-V架構(gòu)都源自1980年代的精簡指令計算機RISC,兩者最大的不同就在于其推崇的大道至簡的技術(shù)風(fēng)格和徹底開放的模式。
CPU(中央處理器),也被稱為微處理器,相當(dāng)于電子產(chǎn)品的大腦。在通信領(lǐng)域當(dāng)中,幾乎所有的重要信息都要由這個“大腦”所掌控,CPU芯片和操作系統(tǒng)是網(wǎng)信領(lǐng)域最基礎(chǔ)的核心技術(shù)。 CPU主要有兩大指令集:復(fù)雜指令集(Complex Intruction Set Computer,CISC)架構(gòu)——x86,精簡指令集(Reduced Intruction Set Computer,RISC)架構(gòu)——ARM、MIPS和RISC-V 。而 RISC-V正是一種基于“精簡指令集(RISC)”原則的開源指令集架構(gòu)。
ARM是一種封閉的指令集架構(gòu),眾多只用ARM架構(gòu)的廠商,只能根據(jù)自身需求,調(diào)整產(chǎn)品頻率和功耗,不得改變原有設(shè)計,經(jīng)過幾十年的發(fā)展演變,CPU架構(gòu)變得極為復(fù)雜和冗繁,ARM架構(gòu)文檔長達數(shù)千頁,指令數(shù)目復(fù)雜,版本眾多,彼此之間既不兼容,也不支持模塊化,并且存在著高昂的專利和架構(gòu)授權(quán)問題。
反觀RISC-V,在設(shè)計之初,就定位為是一種完全開源的架構(gòu),規(guī)避了計算機體系幾十年發(fā)展的彎路,架構(gòu)文檔只有二百多頁,基本指令數(shù)目僅40多條,同時一套指令集支持所有架構(gòu),模塊化使得用戶可根據(jù)需求自由定制,配置不同的指令子集。
RISC-V相對于ARM架構(gòu)的優(yōu)勢和劣勢
1.優(yōu)勢RISC-V是一種開放的架構(gòu),從歷史的經(jīng)驗來看,開放的生態(tài)一定會比封閉的好。RISC-V技術(shù)是后發(fā)技術(shù),所以能夠總結(jié)前人的經(jīng)驗教訓(xùn),做到相對簡潔和干凈。
2.劣勢由于RISC-V誕生時間太短,相關(guān)的編譯器、開發(fā)工具和軟件開發(fā)環(huán)境(IDE)以及其它生態(tài)要素還在發(fā)展。目前RISC-V具有全套開源免費的編譯器、開發(fā)工具和軟件開發(fā)環(huán)境,這是RISC-V的巨大優(yōu)勢,但是開源版本相比ARM的商用編譯器和IDE而言,還頗有差距。
3、RISC-V全面開源,且具有全套開源免費的編譯器、開發(fā)工具和軟件開發(fā)環(huán)境(IDE),其開源的特性允許任何用戶自由修改、擴展,從而能滿足量身定制的需求,大大降低指令集修改的門檻。
近年來,人工智能的發(fā)展重心逐漸從云端向終端轉(zhuǎn)移,相伴而生的,是人工智能芯片產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展。但,如何在大大小小的市場玩家中,避免千人一面的同質(zhì)化競爭,揚長避短,在激烈的市場競爭中分得一杯羹,是所有AI公司都要面對的問題和挑戰(zhàn)。
在日新月異、快速發(fā)展的AI業(yè)界,初創(chuàng)企業(yè)面臨著不小的挑戰(zhàn)。市場和銷售渠道都要從零到一進行搭建,產(chǎn)品也需要一個循序漸進的打磨過程,另外,仍有待提高的市場成熟度,也是需要面對的挑戰(zhàn);但另一方面,是挑戰(zhàn)更是機遇,正是因為屬于初創(chuàng)企業(yè),沒有積累,也意味著沒有包袱,市場尚未成熟,群雄逐鹿,但意味著尚未形成寡頭格局。
對于端側(cè)智能芯片的機遇與挑戰(zhàn),于欣認為,從時擎科技的角度,一方面,已經(jīng)形成了一定規(guī)模、具備相當(dāng)經(jīng)驗的業(yè)務(wù)團隊,更重要的是,作為一家產(chǎn)品涵蓋從處理器IP到芯片再到應(yīng)用全鏈條的公司,還應(yīng)堅持從應(yīng)用和落地出發(fā)去打磨產(chǎn)品,既要敏銳的洞察市場風(fēng)向,也要堅持自身的既定路線,在芯片本身的競爭力基礎(chǔ)上,扎扎實實做好每一個細分領(lǐng)域的應(yīng)用落地,相信隨著市場的成熟和爆發(fā)之后,會有所期待的收獲。
隨著MIPS隕落,RISC-V已被認為是冉冉升起的希望之星,Linux核心開發(fā)者Arnd Bermann就認為,到2030年還能存活的三大體系架構(gòu)分別是ARM、x86和RISC-V。
RISC-V誕生于2010年,是一套開源精簡指令集架構(gòu),允許開發(fā)者免費開發(fā)和使用。它備受追捧的關(guān)鍵一點在于,開放的源代碼芯片體系結(jié)構(gòu)允許公司開發(fā)兼容的芯片,而無需像開發(fā)ARM芯片一樣,預(yù)付各種費用。