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RISC-V出貨100億核心,生態完善仍需時日

近期,RISC-V國際基金會的首席執行官卡利斯塔·雷德蒙德表示,估計市場上已經有100億個RISC-V核心。從2010年誕生至今,RISC-V用12年左右的時間實現100億核心數的出貨量,展現了作為新架構的生命力。但在市場拓展和生態構建上,RISC-V仍需加碼,才有機會從“新興架構”躋身“主流架構”。

從IoT向更多市場擴展

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2025年RISC-V占比最大的三個市場 數據來源:Counterpoint


對于RISC-V 100億核心的出貨量來說,IoT市場功不可沒。RISC-V開源、低功耗、模塊化的特點,迎合了看重定制化和性價比的IoT市場的需要,IoT也成為RISC-V最主要的應用市場。Counterpoint預測,到2025年,IoT仍將以28%的份額成為RISC-V占比最大的市場。

“100億核心的出貨量對于RISC-V新架構而言是不錯的里程碑,但是相比其他主流架構的出貨量來說還存在差距,去年ARM單年度的出貨量就已接近300億顆。目前RISC-V芯片主要應用在AIoT,也就是物聯網領域,但是也看到在人工智能、數據中心等對算力要求更高的場景中應用了RISC-V,雖然暫時還不是主流?!北本┌雽w行業協會副秘書長、北京國際工程咨詢有限公司高級經濟師朱晶向《中國電子報》記者指出。

在很長一段時間里,x86和ARM兩大架構各有所專,一個聚焦服務器及PC市場,一個聚焦移動處理器、物聯網等嵌入式市場。但是,臺積電等獨立代工企業的出現拉平了其他芯片開發廠商與x86發明者英特爾的工藝差距,ARM也開始進入PC及服務器市場,蘋果M系列處理器、華為鯤鵬、亞馬遜Graviton等芯片的問世,讓市場注意到ARM進入高性能計算市場的可能。

與ARM一樣,RISC-V企業顯然不愿意固守IoT等碎片化、定制化市場的“舒適區”。RISC-V基金會也成立了高性能計算特別小組,推動RISC-V在高性能計算、超算、邊緣計算以及AI、機器學習、深度學習等領域的應用,目前有141家會員單位從事RISC-V數據庫、基準測試和應用的開發。

在數據中心領域,初創公司Esperanto推出了擁有1000個RISC-V內核的加速器,集成在基于臺積電7nm工藝構建的SoC上,專為數據中心推理而打造。Si-Five推出了面向數據中心的64位RISC-V核心“U”系列,并推出了高性能計算處理器P650,可為數據中心、移動、車載、邊緣計算等領域提供支持。

在超算領域,英特爾和巴塞羅那超算中心于今年6月宣布共同投資4億歐元(約 4.26 億美元)建立新實驗室,開發基于 RISC-V、可用于構建 zettascale 超級計算機的處理器。

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RISC-V筆記本電腦ROMA(來源:Deep Computing)

今年下半年,RISC-V也初步“試水”PC領域。6月29日,全球首臺RISC-V筆記本電腦ROMA開啟預訂,為開發者提供在原生RISC-V環境下進行軟件開發和測試的平臺。該產品由RISC-V開發商DeepComputing與靜態代碼工具開發商鑒釋科技(Xcalibyte)共同推出,搭載了四核RISC-V處理器,ARM SC300安全處理單元,用于視頻和AI加速的GPU、NPU及其他專用加速器,支持大多數Linux的變體操作系統。DeepComputing官網顯示,首批ROMA數量100臺,目前已經收到幾百個預訂,其中17%的預訂來自IT行業,16%來自個人用戶,9%來自教育行業。

“RISC-V短期會集中在AIoT等對于差異化定制有需求的市場。但是做大核的創業團隊現在也有了一定進展,未來會逐步向主流市場滲透并且和ARM、x86等直接競爭?!毙局\研究分析師王立夫向《中國電子報》記者表示。

需大企業牽頭生態

雖然RISC-V正在向更多元的市場滲透,且硬件性能持續提升,但RISC-V在標準規范、工具鏈、軟件生態方面仍與主流架構存在差距,繼而限制了使用x86、ARM等架構開發產品的廠商向RISC-V遷移的意愿。同時,RISC-V的開源特性是一把雙刃劍,一方面讓RISC-V的開發更加定制化、部署更加靈活,另一方面也導致了RISC-V標準難以統一的問題。

德勤 RISC-V 666.jpg

在這種趨勢下,對生態支持的需求,逐漸成為RISC-V機構和廠商的布局重點。

標準規范方面,RISC-V國際基金會在2021年批準了16個規范,今年6月又公布了4項新的規范批準,分別從加速嵌入式和大型系統的設計、提升開發者軟件的移植和部署效率、引入最新可擴展固件接口、降低運算實現成本等方面提升RISC-V的開發體驗。

產業鏈條方面,RISC-V的生態培育正在提速。王立夫向記者介紹,目前RISC-V IP環節有包括平頭哥、芯來、賽昉及睿思芯科等在內的企業提供IP、編譯器、工具鏈等產品。設計環節包括海思、瑞芯微、兆易創新等眾多企業,應用涵蓋MCU、邊緣計算芯片等領域,中國RISC-V產業聯盟目前也有了超過120家聯盟會員。

“RISC-V企業最近幾年很注重生態的培育,整個產業鏈參與者也逐漸多元化??偟膩碚f,國內RISC-V生態培育已經初見成效,產業各環節也在努力促進貫穿IP核、芯片、軟件、系統、應用等環節的生態鏈?!蓖趿⒎蛘f。

基礎軟件和工具鏈條的重要性,尤其引起了從業者的重視。

“行業和投資圈都高度關注RISC-V芯片的進展,這是好事。但忽略了RISC-V基礎軟件的重要性,尤其是計算軟件棧部分。我們已經在著手為RISC-V指令集構建統一的計算庫、異構計算框架和科學計算平臺,為RISC-V指令集進入服務器和高性能計算領域準備好軟件基座。比如英特爾有MKL庫(數學核心庫),我們面向RISC-V推出了RVCL(RISC-V Computing Library)庫;英特爾有oneAPI,我們面向RISC-V推出了PerfXAPI異構計算統一編程框架。我們非常期待和RISC-V同仁在高性能處理器市場共同取得成功,也相信這一天遲早會到來?!迸旆蹇萍糃OO王軍輝向《中國電子報》記者指出。

除了基于各自的產業鏈位置推進生態搭建,RISC-V還需要更多大企業牽頭,形成影響力和合力,推動RISC-V的產業化、標準化發展。

“RISC-V陣營還需要更多積極牽頭的大企業,這也是開源的問題所在,大企業做RISC-V的很多,但是基本上都是把RISC-V當做備選,小企業搭便車的更多,而全力押注做RISC-V的小企業又很難產生影響力,開源的結果就是過度的分散,這其實在一定程度上拖慢了RISC-V生態的完善,導致在軟件、工具鏈、人才和知識產權上還與主流架構存在差距?!敝炀П硎?。

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好在RISC-V的潛力和發展需求,已經引起了頭部企業的注意。如英特爾已經利用IDM優勢,在RISC-V領域全面開啟布局,并于今年2月加入了RISC-V國際基金會。英特爾計劃為合作伙伴提供一系列經過驗證的RISC-V內核、面向RISC-V進行架構優化的晶圓代工服務,以及采用英特爾先進封裝技術和接口的 RISC-V小芯片模塊構建,這意味著英特爾將從設計、制造到封裝全方位擁抱RISC-V。在國內,阿里巴巴自旗下芯片企業平頭哥推出了自研RISC-V處理器“玄鐵”系列,并開源了四款玄鐵系列處理器及基礎軟件以來,實現了硬件、系列工具、設計平臺、軟件的全棧開源。


“在性能爬升方面,RISC-V領域的芯片企業還是不夠有想象力。在服務器和高性能計算領域,軟件生態的差距可能會更小。從華為推出ARM架構服務器處理器鯤鵬,到今天飛騰、AWS、Ampere computing、富岳、Apple M1(等ARM架構處理器的出現)才多少年呢?RISC-V只有擁有在桌面電腦、服務器市場和x86、ARM一爭高下的優秀企業,才有可能實現三大指令集并駕齊驅的局面?!蓖踯娸x說。


責任編輯:張心怡


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