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[导读]指令集(ISA)是硬件和软件之间的接口,是整个计算系统中最为重要的接口。而选择开放的指令集,也就意味着打开了软件和硬件之间的连接接口,打开了一种新的商业模式。如果现在要从零开始构建一个应用,要选择一个全新运算平台,那么选择RISC-V会是最佳的选择。

指令集(ISA)是硬件和软件之间的接口,是整个计算系统中最为重要的接口。而选择开放的指令集,也就意味着打开了软件和硬件之间的连接接口,打开了一种新的商业模式。如果现在要从零开始构建一个应用,要选择一个全新运算平台,那么选择RISC-V会是最佳的选择。

近年来,高性能RISC-V CPU的出现,已经证明了RISC-V的高度可拓展性和高性能。而未来,基于RISC-V的CPU出货量,将会证明RISC-V在各种应用上的无限可能。

近日SiFive在中国召开了SiFive RISC-V中国技术论坛,SiFive首席架构师Krste Asanović教授和SiFive企业营销与业务开发资深副总裁刚至坚等人进行了分享。

图:SiFive首席架构师Krste Asanović教授


“RISC-V的未来没有限制”

Krste教授表示,RISC-V的未来没有限制。RISC-V的出现是必然的,RISC-V将会有最好的的Processor,RISC-V也将会拥有最好的生态。

为什么说RISC-V的出现是必然?让我们先来回顾下其它的指令集的兴衰。

最早的指令集包括PDP-11,VAX和Alpha,均来自数字设备的合作。而像Intel曾经的i960、i860和Itanium等指令集也都相继被放弃。

SPARC指令集源自于可扩充处理器架构(Scalable Processor ARChitecture)的缩写,是一种精简指令集。SPARC由SUN在1985年设计而来,并由Sun Microsystems开始对外推广。2009年被Oracle收购,后在2017年被终止。

MIPS算是离我们比较近的指令集了,这一指令集曾经归Imagination所有,最新的动向是在2018年开放了MIPS R6 ISA,但在2019就关闭了。而现在,MIPS公司已经转向采用RISC-V指令集。

IBM Power这一指令集则是在2019年开放,但极少有什么活动。

ARM想必众所周知了,2016年被软银收购,英伟达曾在2020年向其抛出橄榄枝,但在2022年交易被取消。现在Arm正在寻求上市时机。

而RISC-V的出现,为什么就是必然呢?Krste教授认为,这是产业发展的必然需求,必然需要一种开放的标准。

像网络领域,有Ethernet,TCP/IP这种开放的标准。在OS领域,有Posix这样的开放标准。在Compilers领域,有C作为开放标准。在数据库方面,有开放的SQL标准。那么ISA为什么就一直没有开放的标准吗?其实是有这个需求的,这也正是RISC-V能够发展壮大的原因。

在图形处理器、图像处理器、音频DSP、射频DSP、安全处理器和电源管理处理器等等领域,各种不同的SoC基于多种不同的ISA,这导致了软件栈也都各不相同。而如果选择了一致的RISC-V,那么就可以解决这一问题。

由于生意模型的变化,RISC-V架构将会迎来爆发。在垂直的领域,可以选择ISA,然后构建自己的内核,按需添加自己的拓展指令集。不论是商业组织、学术还是开源生态,都可以围绕着一个单一的开放的标准来实现共赢。

X86是Intel直接提供芯片,Arm则是提供了芯片、架构授权和IP授权。RISC-V则是完全完全的开放,在Arm的商业模式上,你可以自由添加自己的指令,也可以获得很多开放的IP核。

RSIC-V的出现并不会完全替代X86和Arm,但是在很多垂直领域RISC-V的开放性确实会获得更多的拥趸,这种开放的模式打开了全新的生意机会,带来了垂直应用创新的可能。据Krste教授分享,预计RISC-V的生态将会加速发展,而在2025年基于RISC-V核的出货量将会达到800亿颗。


SiFive:提供基于纯RISC-V的全面计算解决方案

SiFive是一家纯RISC-V的CPU公司,提供了覆盖从性价比到高性能,从IoT到车用的全面的RISC-V的CPU产品。这与其创办的起源关系极大,因为该公司的共同创办人兼首席架构师Krste Asanović教授,其实就是RISC-V的主要发明人,同时还是RISC-V国际基金会主席,同时他也在美国加州伯克利大学担任电机和计算机科学系统教授。

因此SiFive一直以推动RISC-V的发展壮大为己任,“SiFive百分百做的是RISC-V,IP方面,我们的产品是涵盖最宽、最多的,从小到大都有。我们有很多不同的CPU,我们有最高效能的RISC-V核。”SiFive企业营销与业务开发资深副总裁刚至坚先生在SiFive论坛北京站分享到,“不光是CPU,和CPU相关的东西我们都有做,是完整的方案。SiFive的软件团队也很强大,有Multi-core、Multi-cluster,我们和客户合作的时候是帮客户生产他们的产品。”

图:SiFive企业营销与业务开发资深副总裁刚至坚先生

SiFive提供了四大产品线,分别是高性能的Performance系列、汽车应用的Automotive系列、AI应用的Intelligence系列和高性价比的Essential系列。

其中SiFive的Performance系列可以说是现在RISC-V里面的领先者之一,该系列关注点是计算密度,也就是在最小面积功耗下提供最高的性能。目前包括NASA和谷歌等在内都采用我们的RISC-V的产品,这也驱使SiFive在未来产品线上会有更丰富的应对能力。

另一个值得关注的是X280,这一产品已经证明了其在AI领域的实力。谷歌的TPU自己做了10年,其中向量处理器做了8年;但现在当他们选择要转到RISC-V上面,他们直接选择了SiFive的X280。

刚至坚表示,会有几个方向的市场更关注RISC-V的产品。一是重要功耗和性能的市场,而SiFive的产品可以提供30~40%的功耗表现。二是汽车市行业,这个行业发展很快,是一个很好的机遇。三是AI市场,AI的硬件和软件算法的结合是非常关键的。最后就是一些关键应用领域,美国NASA已经在选择RISC-V的产品。


未来可期

“关于RISC-V的未来,RISC-V没有限制,什么市场都可以做,如果看5年、10年、15年,几乎全部东西都变成RISC-V。”刚至坚充满了信心。

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