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[导读]RISC-V的成功,也就意味着软银旗下ARM受到严重影响。ARM正试图将智能手机领域的主导地位拓展至其他市场。ARM最近更是搬起石头,砸了自己的脚。不知出于什么考虑,ARM前段时间发布了一个网站,专门用来攻击他们的竞争对手、开源芯片架构RISC-V。

全球嵌入式领导企业ARM正在备受煎熬,这种煎熬来自于他的母体——RISC,可能正像RISC的读音一样,ARM即将risk(危险)了。近日华米科技发布的黄山1号芯片,号称全球智能穿戴领域中第一个人工智能芯片,它使用的正是RISC-V架构而非传统的ARM架构,因此也是全球第一款RISC-V开源指令穿戴处理器。RISC-V的成功,也就意味着软银旗下ARM受到严重影响。

黄山一号:具有里程碑式的意义

如今可穿戴设备日趋同质化。一样的外形、一样的处理器、一样的功能,似乎可穿戴设备家家都一样,并没有标新立异的地方。作为全球第二大可穿戴品牌,华米有必要在这个时间节点构建硬件壁垒,并以此打造差异化竞争。华米科技基于RISC-V指令集开发出了黄山1号人工智能芯片,对于华米而言,黄山1号在其芯片研发上有里程碑式的意义。

黄山1号可以说是一颗含着金钥匙出身的芯片,面世之初其身上便挂着三个第一的头衔,它是可穿戴领域第一颗RISC-V处理器、可穿戴领域第一颗集成神经网络加速模块的处理器、可穿戴领域第一颗集成Always On模块的处理器。相比ARM Cortex-M4处理器的运算效率高出38%。该处理器拥有四大核心人工智能引擎:心脏生物特征识别引擎 、ECG、ECG Pro、心律异常监测引擎。黄山1号主频最高240MHz、采用55nm制程工艺,具备AI驱动、闪存性能、超低功耗三大特点。目前该芯片已流片成功,并将在2019年上半年正式应用。

据华米科技董事长兼CEO黄汪表示:“我们做这个芯片的出发点是解决可穿戴设备医疗和健康领域的问题,要做24小时的心率不齐、房颤疾病监测的话,软件计算明显功耗太高,选用RISC-V架构主要是RISC-V更省电,因而我们选用了这个架构。”

黄山1号AI芯片的发布,不仅仅给了我们对于未来可穿戴设备更多可能性的憧憬,也大大推动了整个行业的发展。就连RISC-V联盟的主席和成员们都表示:黄山1号人工智能芯片是全球第一颗基于RISC-V的可穿戴处理器,RISC-V应用场景拓展向前迈进了一大步,期待它在智能可穿戴领域的精彩表现。

这颗重磅的处理器,居然是华米发布?其实毫不意外。近年来随着国内外可穿戴市场的爆发式增长,华米可以说是其中最大的受益者。华米独家提供给小米的小米手环目前的市场占有率维持在世界第二,仅次于苹果,第三位则是Fitbit。由此来看,黄山1号出自华米之手,合情合理。

华米科技还提到了他们今年6月份投资了SiFive公司,后者是一家专做RISC-V处理器IP的公司,于2015年7月由RISC-V发明者所创立,是全球首家基于RISC-V 制化的半导体企业,在世界10个国家和地区设有分支机构,已成为当前规模最大的RISC-V商业化公司。

革命性的芯片设计RISC-V

顾名思义,RISC-V是RISC的第五个版本。RISC,即“精简指令集计算机”,正是下面两位今年新晋图灵奖得主John L. Hennessy和David A. Patterson对行业的重大贡献,由加州大学伯克利分校于1980年发布。芯片指令集帮助计算机软件与底层硬件设备通信,是计算机的基本组成部分。

图为John L. Hennessy和David A. Patterson

ARM的芯片设计则是基于早期RISC架构。ARM将这种设计授权给多家芯片厂商,而此类芯片几乎被用于所有智能手机。

RISC-V不仅与ARM形成了竞争,对于x86来说,也是一种替代选择,最终可能会给英特尔和AMD造成威胁。但在PC和服务器市场,既有芯片架构的地位非常牢固,因此在短期内RISC-V还无法掀起太大波澜。

和统治着服务器操作系统的Linux一样,RISC-V也是一种开源技术,不属于某家特定公司,如果它继续快速发展,可能会成为首个广泛使用的开源指令集设计。许多研究RISC-V的人将这个圈子的能量比作上世纪90年代的Linux开源运动。当时,科技行业的许多人士都对开源操作系统能否成功持怀疑态度。然而最终,Linux成为了服务器领域占主导地位的操作系统,并且成为了Android系统的基础。

RISC-V还具有碎片化功能,所谓碎片化是指支持芯片设计公司在核心架构之上添加额外功能,这使得企业可以根据自己的需求来定制芯片,结果,就会像Android一样,小米有小米的样子,华为有华为的样子。相比之下,ARM指令集不支持这样的修改。

同时,RISC-V设计也在逐渐进入设备的底层芯片。

l 英伟达表示,将在配合GPU使用的底层微控制器中使用RISC-V设计。此前,英伟达使用定制开发的微控制器(MCU)芯片Falcon。

l 体系架构宗师、另一位新晋图灵奖得主Patterson的弟子谭章熹创立的OURS,就在基于RISC-V架构开发物联网处理器和神经网络加速系统级芯片。

l SiFive也是这一领域的新秀,这家公司由加州大学伯克利分校教授Krste Asanovic与他的两名研究生共同创立。Asanovic是RISC-V最初的开发者之一。SiFive正在为小型设备和服务器计算机开发RISC-V芯片。SiFive也在尝试将芯片设计授权给他人,模仿ARM的商业模式。

之前也有接触过一些其它的开源ISA,但基本上只限于FPGA上,而RISC-V已经有流片样品出来了,先不管样品的实用性到底如何,至少人家已经流片了,而且发布了开发板。不多说了,上图。

FE310,SiFive公司Freedom Everywhere系列的第一款SoC,就是颗单片机。

HiFive 1开发板,搭载FE310。这个板子在淘宝上就有得卖。

FU540,SiFive公司Freedom Unleashed系列的第一款4+1核心的SoC,主频可以跑到1.5 GHz,这个用来跑Linux的。

HiFive Unleashed开发板,搭载FU540,8GB DDR4。

RISC-V前景看好,ARM惊慌失措

RISC-V的成功,也就意味着软银旗下ARM受到严重影响。ARM正试图将智能手机领域的主导地位拓展至其他市场。ARM最近更是搬起石头,砸了自己的脚。不知出于什么考虑,ARM前段时间发布了一个网站,专门用来攻击他们的竞争对手、开源芯片架构RISC-V。

这一举动,被自家员工斥责为“手段卑劣”。网站存活一天,以清空关闭告终。这个短命网站,就是rscv-basics.com,它悄然上线,是在7月9日。打击目标很明确,正是RISC-V开源处理器架构。内容也不算复杂,面向那些想做芯片的人,介绍了“设计SoC前应该考虑的5件事”,包括成本、生态系统、碎片化、安全、设计保障。其中,每件事都包含了一条理由,来说明ARM的Cortex比RISC-V更优秀。而且在Google搜risc-v,排在结果首位的,就是这个网站。

这说明ARM为这个网站投放了竞争对手的关键词,简单快速,针对性极强。广大网友八卦之魂熊熊燃烧,这个网站迅速成为各科技论坛热门;业内工程师们怒不可遏,而ARM的员工们也包含其中,他们毫不留情地批评说:搞这么个网站真是手段卑劣。

于是网站一传开,ARM内忧外患,7月10日网站关闭清空,页面变成了一片空白。随后,ARM发言人对英国科技媒体The Register喊冤。他说,ARM“提供这些关于RISC-V商用产品的关键注意事项”,没想污蔑对手,本来只是想在这个行业里,激起一些围绕架构的讨论。

可是“很遗憾”,广大群众“误会了”。

本是同根生,顾名思义:

RISC-V,是第5代RISC;

而ARM,是“高级RISC机器”,Advanced RISC Machine。

以早期RISC架构为基础,衍生出了ARM的芯片设计。ARM将这种设计授权给多家芯片厂商,现在几乎所有的智能手机,都离不开它。

“ARM实在太贵了。”信息安全芯片公司Dover Microsystems联合创始人Jothy Rosenberg说。据The Information报道,ARM的昂贵价格把Google、高通、三星等80多家科技公司推到了同一条战线上。它们正在合作开发新的开源芯片,为手机、平板电脑和自动驾驶等大量需求芯片用途的提供一种成本更低的芯片。

小结:

当然,现在RISC-V还不成熟,无法与ARM的顶尖架构Cortex-A相媲美。至少目前,它还不具备这种实力。然而,RISC-V的确在微控制器和低端低能耗市场给ARM带来了实实在在的威胁。

图片9.jpg

RISC-V,微处理器中的 Linux :你认为它会开启一个开源硬件的文艺复兴么?

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