,作为一个新生的精简指令集的开源指令架构,自2010年诞生之日起,就开始逐渐被业界所关注。指令架构摒弃了ARM指令架构中很多冗余的部分,使得核非常的简洁高效,同时它又是开源的,所以使得CPU核设计爱好者有了一个公共的平台,深入理解CPU核的指令设计和扩展。由于其后发优势,采用了固定大小的指令长度,并且指令的数目相对较少。这种设计简化了处理器的设计和实现,同时提供了更好的性能和能效。同时,RISC-V 提供了可选的指令扩展,如浮点指令集、向量指令集和多核处理器指令集,这使得 RISC-V 可以根据具体应用的需求进行灵活选择,从而在不同领域展现其强大性能。
本文引用地址:但是一直以来,RISC-V架构在业内都给人以小型、快速、低功耗的特点,普遍认为RISC-V架构最大的掣肘是其性能,但是如今的RISC-V经过多年的发展,早已不是当年的吴下阿蒙,随着RISC-V生态系统的不断壮大,各种硬件设计工具、编译器、操作系统和开发环境也在迅速发展。就在6月28日,“2023 RISC-V中国技术论坛”在北京举行,本次论坛重点旨在向外界传达一个重要的信息:RISC-V架构的发展势不可挡,高性能需求的工作,RISC-V架构同样也可以胜任!
在论坛的开始,RISC-V的主要发明人、共同创办人兼首席架构师Krste Asanović教授表示,RISC-V发展势头强劲。他预测到2025年,RISC-V内核数将达到800亿颗。他相信RISC-V架构将提供更强大的处理器和生态系统,并有望在未来两到三年超越传统架构。
RISC-V的主要发明人、共同创办人兼首席架构师Krste Asanović教授
那么,维持未来RISC-V高速增长的底气和最重要的机遇在哪里呢?答案是生成式和汽车电子领域。
在如今这个生成式人工智能大红大紫的时期,RISC-V无疑是对于领域十分契合的架构。SiFive /ML产品高级总监李本中先生在论坛上表示:“今天大部分硬件的利用率都不到20%。”也就是说有大部分时间,硬件性能并没有充分得到发挥,大量电能成本被白白消耗,而RISC-V的低功耗设计,恰恰切入了这个行业痛点,其在生成式人工智能任务中可以提供更好的能效,从而节约大量从事软件能效优化的人员,为企业节约大量AI训练成本。不仅仅在节能方面,RISC-V架构的可扩展性,还可以支持各种不同的处理器核心和指令集扩展。这使得它适用于生成式人工智能领域中的各种任务和应用,包括机器翻译、音频生
成、图像生成等。从而使用更小的成本,实现比原来更多的可能性。
而另一个支持RISC-V高速增长的方面则是汽车自动驾驶。SiFive注意到:最近这两年对于国内来说汽车电子是变得越来越热,可能有一半的芯片企业都想和汽车电子有一些交集,而自动驾驶领域从硬件到软件都和传统芯片领域有所区别,可以说是一个全新的生态系统,尚未有统治市场的产品和企业,而且对灵活性和开放性都有更高需求,这对RISC-V来说,是个很好的机遇。而RISC-V架构本身的特性也使得它比传统的x86,甚至于arm更加应该在汽车电子上使用。其本身的开源架构,就注定了其生态中包含大量开源软件资源,可以帮助工程师快速搭建出雏形,探索出最优架构。而在另一方面,众所周知,安全性和可靠性是整个汽车电子的重中之重,RISC-V架构可以提供实时处理和响应能力,满足自动驾驶系统对快速感知、决策和控制的需求;与此同时,RISC-V可通过硬件和软件层面的安全特性加强自动驾驶系统的安全性,保护其免受潜在的攻击和威胁。
正是因为这些优势的存在,RISC-V才得以在业内快速发展,SiFive企业营销与业务开发资深副总裁刚至坚先生表示:“2019年12月,总共有435个RISC-V会员,三年以后达到快4000个会员,有近10倍的增加。另外,2019年我们在国内办RISC-V的峰会,有500人来参加。今年的峰会估计会有3000多人参加,线上预计有5万多人参加,增加了100倍!这三年改变很大,特别是我们这个行业。”
SiFive企业营销与业务开发资深副总裁刚至坚先生
本次论坛之上,SiFive还有一个重要观点,想要向业界表达,对于高性能需求的项目,使用RISC-V架构同样可以完成。SiFive首席工程师王开怀先生在论坛上表示:“SiFive的Performance系列可以说是现在RISC-V里面的领先者,我们关注点是计密度,也就是在最小面积功耗下提供最高的性能,包括NASA、谷歌,他们都采用我们的RISC-V,技术得以加强。”在SiFive的 Performance系列产品线中,P470的SPEC跑分可以达到19,这是一个相当高的分数,对比arm架构的同规格的Cortex A55相比,RISC-V架构的P470是A55的2.75倍,而芯片面积则大幅减少了35%,如果换算成单位计算密度,P470则有这高达4倍的优势。不仅如此,SiFive所推出的P600系列更是在SPEC中跑分可以达到37,对Cortex-A78,P670计算密度是2.14倍,这就是RISC-V的优势。
最后通过这次“SiFive RISC-V中国技术论坛”,笔者对RISC-V架构的发展充满期待。笔者希望RISC-V能够进一步成为计算领域的主流架构,广泛应用于各种设备和领域,在高性能计算领域,与传统的x86和arm架构竞争更加激烈,这对于开发者、对于消费者来说,都是乐于见到的未来。笔者相信这一天一定在不久的未来就可以来到现实,相信RISC-V将继续为计算领域带来新的可能性,并在未来的发展中发挥重要作用。
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