6月28日,2023 SiFive RISC-V中国技术论坛在北京举行。RISC–V主要发明人、SiFive共同创办人兼首席架构师Krste Asanović表示:“RISC-V的发展势不可挡,预计到2025年,RISC-V内核数将增至800亿颗。RISC-V架构将拥有更好的处理器和生态系统,未来两到三年有望超越传统架构。”
10年走完传统架构30年的发展历程 有望取代英特尔X86
放眼全球市场,当前芯片指令集呈现出X86和ARM架构的双寡头格局。凭借开源、精简、模块化的优势,一个名为RISC-V的“开放式”指令集备受企业追捧。这种指令集可以让小公司和初创企业更容易获得芯片设计,把它们从昂贵的授权费中解放出来。
去年7月,RISC-V基金会就指出RISC-V架构芯片出货量已突破100亿颗,仅用12年就走完了传统架构30年的发展历程,预计2025年RISC-V架构芯片更有望突破800亿颗。ARK Big Ideas报告中预测,ARM+RISC-V的组合所占据的服务器市场份额,将从2020年的零,增加到2030年的71%;同时,ARM和RISC-V可能会在“云”业务领域取代英特尔X86。
曾在苹果、特斯拉、Intel、AMD等多家公司担任高管的芯片大神Jim Keller在2022年的一次演讲中,宣称处理器的未来是属于RISC-V的。他认为,RISC-V未来将会超越现在的市场霸主x86与ARM。
多家海外大厂纷纷入局也为RISC-V向高端进阶按下加速键。基于RISC-V指令集的高性能、高能效人工智能解决方案的领先开发商Esperanto Technologies4月末宣布,它已经移植并正在运行一系列生成式AI在其低功耗RISC-V硬件上建模。
Meta公司在5月初收购了英国AI芯片独角兽Graphcore的AI网络技术团队,并于近日打造自主研发的RISC-V AI推理芯片MTIA v1,与GPU相比,MTIA在全连接层上的每瓦性能最高可达两倍,该芯片计划将于2025年推出。
在新发布的Alveo MA35D上,AMD正在将其基于4nm工艺打造的ASIC VPU中的管理处理器从Arm转移到RISC-V。在上一代的U30上,这个处理器是使用四核 Cortex-A53内核,但到了MA35D的VPU,则使用一对四核RISC-V内核。
汽车芯片和AI芯片都与RISC-V适配
SiFive企业营销与业务开发资深副总裁刚至坚向《中国电子报》记者表示,SiFive的产品全部使用RISC-V架构,这使得SiFive的设计周期得以缩减,风险和成本也随之降低。相较于ARM,RISC-V的电源效率要高出30%~40%。目前全球排名前十的半导体厂商,有八家大厂采用SiFive的RISC-V内核。
在RISC-V应用领域的方面,刚至坚表示,首先是当下火热的车用电子,汽车的“新四化”正在颠覆汽车行业,这个全新的市场非常适合RISC-V。无论是高端还是中低端的应用,RISC-V的产品都可以胜任,各大厂商应该抓住机会,扩大市场。SiFive目前已经打造了具有多元产品、符合不同层级的ASIL安全标准的车用产品线——SiFive Automotive系列。
其次在近期爆火的生成式AI方面,RISC-V的开源属性所带来的高自由度,使得设计人员可以根据自己的特定需求调整架构。同时其还具有低功耗和低延迟的特点,十分契合生成式AI的发展环境。如今,SiFive Intelligence系列正在发挥RISC-V的矢量运算优势,以应对市场对于AI/ML及更高效能应用的运算需求。
另外,由于RISC-V的可靠性、开放性和耐用性都很突出,在十分注重安全性的航空航天和工业领域都有着巨大商机。例如,SiFive此前就被NASA选中,为NASA的下一代高性能航天计算(HPSC)处理器提供CPU核心。HPSC将用到8个SiFive Intelligence X280 RISC-V矢量核,以及四个额外的SiFive RISC-V内核。据了解,该配置下的HPSC将提供超过当前太空电脑近100倍的计算能力。
国产芯片占据半壁江山
在中国市场,目前像中科院、阿里、华为、中兴等厂商,更是在RISC-V领域有了诸多成果,特别是阿里,在RISC-V领域表现非常突出。
目前阿里的RISC-V芯片,已经覆盖到高性能计算,低功耗的lot场景领域了,还推出了首款采用RISC-V芯片的电脑ROMA,且让自己的RISC-V芯片支持了安卓系统,支持了龙晰电脑操作系统……
数据来看,2022年全球RISC-V芯片出货量超过100亿颗,一半来自于中国,也就是说中国市场就出货了50亿颗,且都是国产芯片。而2028年可能会达到800亿颗,如果其中一半都是中国厂商提供的,那么一年就是400亿颗。
中国在RISC-V领域的发展早在几年前就已经开始。2015年,中国计算机学会成立RISC-V工作组,并开发出了自主的RISC-V处理器IP。此后,众多科技企业如中科曙光、寒武纪、紫光展锐等相继推出了基于RISC-V指令集的芯片产品。
随着中国在RISC-V领域的持续投入和推广,RISC-V已经成为国内崭新的芯片架构选择之一。各种选择使用RISC-V开发芯片的研究项目、创业公司如雨后春笋般涌现,也促进了其生态系统的不断完善。
同时,在政策支持下,许多国内知名高校、研究机构也参与到开发RISC-V芯片的行列中。例如,中国科技大学、上海交通大学等高校已成立了RISC-V实验室,致力于推动该技术的发展和应用。
总的来说,中国在RISC-V领域的快速发展不仅体现出了国内科技行业的创新能力和实力,同样也对全球芯片市场的格局产生了重要影响。除了庞大的消费市场需求之外,中国政府还通过出台一系列政策扶持和引导,鼓励实体经济和产业链的升级和转型,为RISC-V芯片更深入地走向产业化提供了有力的保障。
值得一提的是,在国际舞台上,RISC-V已经受到了越来越多的关注,其作为一种开源的芯片架构,以其灵活的可定制性、较低的成本以及较小的编译代码管理 size 等优点而备受好评。当前,RISC-V正在逐渐成为各国芯片产业中备受追捧的“黑马”,并正在挑战着传统芯片厂商的统治地位。
总之,随着中国在RISC-V领域的投入不断加大,相信这种开源指令集架构将会如愿成为中国芯片产业发展的一股强劲推动力,同时也将为全球芯片市场带来更多新的可能性。