打开APP

RISC-V在中国:除了研发更多的核,还要过这关

离成功越近,往往挑战越大。繁荣前夜,中国RISC-V技术人的长征,才刚刚开始。

作为全新一代精简指令集,RISC-V在AIoT时代被寄予厚望,国内外新兴RISC-V企业和原有科技巨头纷纷布局卡位,RISC-V似乎爆发在即,生态建设成为胜负手关键。

近日,全球权威AI基准测试MLPerf发布最新榜单,在聚焦低功耗、高能效的IoT领域Tiny v0.7榜单中,基于阿里平头哥玄铁RISC-V C906处理器的软硬件联合优化方案,取得了全部4个指标的*,创下了MLPerf Tiny有史以来RISC-V架构提交的*成绩。

这让RISC-V重回国人视线。的确,从CPU核、芯片、软硬件协同、开发板到应用,中国RISC-V的发展最为兴盛。这次的突破,更是印证了RISC-V的AI高能效。

离成功越近,往往挑战越大。RISC-V在中国,正处于关键的繁荣前夜。

RISC-V有望“三分天下有其一”

众所周知,CPU架构是芯片产业链的核心,其不仅决定了CPU的性能,而且在很大程度上引领着整个芯片产业的发展脉络。

从市场现状来看,全球指令集呈现双寡头格局,基于X86和ARM架构的处理器长期占据绝大多数市场份额,X86架构在PC及服务器市场一家独大,移动市场则由ARM架构一统江湖。

在这样一个格局中,中下游厂商大多只能在这二者之间选择,但是ARM的授权费用昂贵,传统X86的授权又过于复杂,业界一直期待在CPU架构领域能有更多选择——他们开始将目光投向RISC-V。

RISC-V架构开放、灵活、模块化,特别适合满足AIoT时代场景碎片化、差异化的市场需求,产业界普遍认为它有望成为下一代广泛应用的处理器架构。Semico Research甚至预测,到2025年,RISC-V市场规模将超10亿美元。

经过短短几年发展,RISC-V国际基金会会员单位已遍及诸多知名公司、院校和研究机构,甚至连X86的主导者英特尔也宣布加入。截至目前,已经有超过70个国家的2000多家企业和机构加入。

平头哥生态负责人杨静观察到,从地域来看,美国、欧洲和中国是RISC-V主要的贡献地。

“美国是RISC-V架构发源地,基础实力很强,热衷于高性能、数据中心方向的尝试;欧洲结合超算,在工业方面有较强的诉求;而中国,主要由来自市场需求的驱动,注重IoT、边缘计算的高能效、低功耗,并逐渐向高性能进发。“杨静说。

在全球RISC-V生态中,中国地位凸显,一方面,中国企业对技术自研极其重视,RISC-V成为摆脱“卡脖子”的一个*选择;另一方面,中国有着繁盛的IoT行业以及丰富的应用场景,驱动RISC-V技术和生态进化。

目前,RISC-V国际基金会共有19个高级会员,来自中国的会员近三分之二,既包括阿里、华为、中兴、紫光展锐等企业,也包括中科院计算所和软件所等科研机构。

RISC-V基金会高级会员单位

难怪中国工程院院士倪光南会表示:“几年来,我国产学研用各界通过评估和试用,普遍认为RISC-V架构先进,功能完善,有可能在AI、IoT、大数据、云计算等新一代信息技术领域获得市场优势,从而在未来世界主流CPU架构格局中,达到三分天下有其一。”

本土厂商不断拓宽RISC-V边界

中国公司也的确是最早试水RISC-V的那拨人,在技术转换间就完成了更新。

2018 年,阿里平头哥开始从多年的自研架构C-SKY逐渐切换至RISC-V,成为国内最早涉足RISC-V的技术团队之一。2019年,平头哥发布当时业界最高性能RISC-V处理器玄铁C910,此后又陆续推出了玄铁E902、C906、E907等多款RISC-V CPU IP,覆盖了从低功耗到高性能的各类场景,成功应用于微控制器、工业控制、智能家电、图像处理、人工智能和汽车电子等诸多领域。

“我们是把很多自研架构中的经验融入到RISC-V里面去,因此加速了RISC-V技术的发展。从8系列到9系列,我们开发了多款处理器,满足不同IoT场景对高能效、低功耗乃至高性能的需求。”平头哥副总裁孟建熠表示。

2021年10月,平头哥玄铁C910成功兼容安卓系统,可运行Chrome浏览器等应用。这也是芯片行业首次实现RISC-V架构对安卓的支持,意味着RISC-V架构有望打破场景壁垒,成为高性能芯片设计的新选择。

这是国内最早探索RISC-V高性能的尝试,此后有更多机构入局。中科院研发的高性能 RISC-V 处理器核——“香山”,在28 nm制程上实现了“雁栖湖”的首代核心。到第二代核心 “南湖”上,制程进化到14 nm。

在这群中国技术人的努力下,RISC-V处理器的可用性及覆盖面大大提升,让它真正从一个象牙塔的基础架构,走向市场化发展。

全志科技、兆易创新、华米科技在内的芯片厂商都相继推出了基于RISC-V的SoC、MCU、DSP芯片等产品。

兆易创新和芯来科技开创了IP核供应商与设计企业联手先例;以全志D1为代表的通用RISC-V Linux 芯片量产,意味着低成本RISC-V高性能处理器开发板已来,而它采用的,就是平头哥玄铁RISC-V C906处理器。

就在4月7日,基于阿里平头哥玄铁RISC-V C906处理器的软硬件联合优化方案,在聚焦低功耗、高能效的IoT领域Tiny v0.7榜单中取得了全部4个指标的*,创下了MLPerf Tiny有史以来RISC-V架构提交的*成绩。

RISC-V国际基金会CEO Calista Redmond对这一成果赞扬有加: “物联网领域的AI技术竞争激烈,不同层面的定向优化对于以极低功耗取得新突破至关重要。阿里此次的工作证明了其在RISC-V产业的*地位,也给全球RISC-V社区和生态的发展提供了信心。”

权威AI榜单MLPerf Tiny V0.7性能数据对比

孟建熠表示,这一成绩的取得,依靠阿里在算法、编译、硬件的软硬一体创新。这也意味着在AIoT领域,RISC-V架构能以极低的计算代价实现定制化AI功能。

“我们提供了一个通用的软硬一体优化的优秀基础,下游厂商完全可以基于此做更深度的AI优化,以更好满足不同场景和领域的定制化需求。”孟建熠说。

一件更紧要的事

作为一种新架构,RISC-V发展的基础就是要研发出可用的CPU核。但核并非越多越好。如今,市场上RISC-V核并不少,但真正实现大规模量产的核,却也不多。

国际RISC-V基金会的资料显示,全球已有111个开放或商用的RISC-V处理器核,其中就有包括了去年开源的平头哥玄铁E902、E906、C906、C910等4款量产处理器IP。当时,平头哥还一并开源了基于玄铁的多操作系统的全栈软件及工具,蔚为壮观。

平头哥的这一举动,让不少人看不懂,但对于产业而言,这太重要:处理器IP是多,可是经过市场化验证的处理器太少!没人用,意味着漏洞风险更大,后续优化可能性更低,也更不可能被人用。

这个逻辑指向的,是架构发展的根本问题——生态。平头哥开源4款成熟的RISC-V核,向大家分享自己成功趟出的一条路,就是希望破解RISC-V生态难题。

“从生态来讲,任何一家企业的商业逻辑不应只是去看IP或某一环节,而是要尽力参与到更大的生态系统里面去,更多思考可以商业化的可能性。这样在帮助RISC-V更快成熟起来的同时,每个参与者才会受益其中。”杨静解释说。

她举例称,以IP核为中心投入1元,生态价值就增加20元。在重视核的的研发的同时,更要重视生态的培育。生态是一个价值放大器,也是RISC-V真正发展起来必须要过的一关。

据介绍,玄铁系列开源至今,很多高校、科研院所都在基于玄铁做研究,已经出了关于玄铁架构的分析论文,同时高校的计算机体系结构课程里面也已经在使用玄铁的处理器;另一方面,有很多初创企业已经开始在早期项目里使用了玄铁的IP核,特别是新兴的FPGA厂商。

孟建熠也观察到,RISC-V在IoT领域较为成熟,一些合作伙伴已经从产品研发走向了产品量产,开发者也随之越来越多:“RISC-V是一个面向未来的架构,正在经历一个从小孩子长大成人的过程,已经走在了生态繁荣的前夜。未来,RISC-V还要走向数据中心等高性能应用场景,平头哥将继续加大投入,加快生态建设。”

回过头看,无论是Wintel(Windows+Intel),还是AA联盟(Android +Arm),以及那些早已凋零的MIPS、PowerPC等架构,决定竞争终局的从来不是技术本身,而是丰富的上层应用、高效的软硬协同以及爆发的市场需求。

总结起来就是两个字:生态。而且生态的培育,是一个漫长的过程,需要各界携手同行。

繁荣前夜,中国RISC-V技术人的长征,才刚刚开始。

【本文由投资界合作伙伴微信公众号:半导体行业观察授权发布,本平台仅提供信息存储服务。】如有任何疑问题,请联系(editor@zero2ipo.com.cn)投资界处理。

相关资讯

芯片半导体数据总览

最新资讯

热门TOP5热门机构|VC情报局

去投资界看更多精彩内容
【声明:本页面数据来源于公开收集,未经核实,仅供展示和参考。本页面展示的数据信息不代表投资界观点,本页面数据不构成任何对于投资的建议。特别提示:投资有风险,决策请谨慎。】