編輯｜半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫

RISC-V架構(gòu)正在人工智能和汽車(chē)領(lǐng)域掀起波瀾。

在最近于加利福尼亞州圣克拉拉舉行的 RISC-V 峰會(huì)上，英偉達(dá)、高通、谷歌和三星等行業(yè)巨頭齊聚一堂，共同探索 RISC-V 架構(gòu)的潛力。此次合作標(biāo)志著向開(kāi)源計(jì)算的轉(zhuǎn)變，將 RISC-V 定位為成熟的 Arm 和 x86 架構(gòu)的有力替代品。

值得注意的是，早在2023年，包括谷歌、英特爾、英偉達(dá)、高通、阿里等在內(nèi)的13家企業(yè)就發(fā)起了全球RISC-V軟件生態(tài)計(jì)劃——RISE，旨在加速RISC-V的軟件生態(tài)建設(shè)和應(yīng)用商業(yè)化進(jìn)程。

英偉達(dá)加速出貨RISC-V GPU

近十年來(lái)，英偉達(dá)一直悄悄將 RISC-V 集成到其 GPU 微控制器中。此次，該公司分享了該架構(gòu)如何改變其產(chǎn)品設(shè)計(jì)的見(jiàn)解。在題為“一個(gè)架構(gòu)、數(shù)十種應(yīng)用、數(shù)十億處理器”的演講中，該公司強(qiáng)調(diào)了 RISC-V 的多功能性。英偉達(dá)的重點(diǎn)是這一開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)如何支持強(qiáng)大 GPU 的開(kāi)發(fā)，并為更廣泛的應(yīng)用打開(kāi)大門(mén)。

到目前為止，英偉達(dá)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了至少三個(gè) RISC-V 微控制器核心：NV-RISCV32（RV32I-MU，按序單發(fā)射核心）、NV-RISCV64（RV64I-MSU，無(wú)序雙發(fā)射核心）和 NV-RVV（RV32I-MU，NVRISCV32 + 1024 位矢量擴(kuò)展）。這些核心（可能還有其他核心）基于不同的指令集架構(gòu)取代了專有的 Falcon 微控制器單元。此外，英偉達(dá)還開(kāi)發(fā)了 20 多個(gè)自定義 RISC-V 擴(kuò)展，以提高性能、功能和安全性。英偉達(dá)GPU 中基于 RISC-V 的最重要的部分可能是其嵌入式 GPU 系統(tǒng)處理器 (GSP)。

根據(jù)英偉達(dá)官方資料顯示，第一批使用基于 RISC-V 的 GSP 的 GPU 是基于 Turing 架構(gòu)的。此 GSP 卸載了內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序功能，減少了 GPU MIMO 對(duì) CPU 的暴露，并管理了 GPU 的使用方式。由于 MCU 內(nèi)核是通用的，因此它們可以用于 英偉達(dá)的所有產(chǎn)品。因此，根據(jù)其中一項(xiàng)演示，到 2024 年，英偉達(dá)預(yù)計(jì)將交付約 10 億個(gè)內(nèi)置于其 GPU、CPU、SoC 和其他產(chǎn)品中的 RISC-V 內(nèi)核，這凸顯了定制 RISC-V 內(nèi)核在 英偉達(dá)硬件中的普遍性。

高通與三星聯(lián)手

高通加倍致力于 RISC-V，并利用此次峰會(huì)介紹了改進(jìn) RISC-V 指令集架構(gòu)的新方法。該公司還參加了與英偉達(dá)和其他技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者的小組討論，探討了 AI 開(kāi)發(fā)與安全計(jì)算之間不斷發(fā)展的關(guān)系。

與此同時(shí)，三星展示了 RISC-V CPU 如何成為其嵌入式系統(tǒng)不可或缺的一部分。該公司強(qiáng)調(diào)了其提升芯片性能的努力，并透露了三星代工廠如何幫助客戶利用 RISC-V 技術(shù)突破界限。

Google的RISC-V人工智能創(chuàng)新

Google DeepMind 也成為焦點(diǎn)，分享了基于 RISC-V 的人工智能加速器的經(jīng)驗(yàn)。Google 代表討論了使用開(kāi)源架構(gòu)構(gòu)建張量處理單元 (TPU) 的成功和挑戰(zhàn)，強(qiáng)調(diào)了 RISC-V 徹底改變?nèi)斯ぶ悄苡布臐摿Α?/p>

RISC-V的巨大市場(chǎng)潛力得益于以下幾方面

開(kāi)源優(yōu)勢(shì)：RISC-V是一個(gè)開(kāi)源的指令集架構(gòu)，這意味著任何人都可以自由地使用、修改和分發(fā)它，這為創(chuàng)新和定制化設(shè)計(jì)提供了極大的靈活性。

技術(shù)進(jìn)步：RISC-V架構(gòu)正在不斷優(yōu)化，還與AI技術(shù)深度融合，例如Meta基于RISC-V架構(gòu)推出AI推理加速器，高通與谷歌合作推出基于RISC-V架構(gòu)的智能穿戴芯片等。

多元化應(yīng)用：RISC-V正在加速落地生根，包括蘋(píng)果、英特爾、高通等在內(nèi)的芯片巨頭紛紛投身RISC-V領(lǐng)域，探索其廣闊前景。RISC-V的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到汽車(chē)、通信、機(jī)器人、ICT、電力行業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。

成本效益：RISC-V的開(kāi)源特性可以降低研發(fā)和授權(quán)成本，這對(duì)于成本敏感的市場(chǎng)尤其有吸引力。

行業(yè)支持：越來(lái)越多的行業(yè)巨頭和初創(chuàng)公司開(kāi)始支持RISC-V，這不僅包括芯片制造商，還包括軟件開(kāi)發(fā)商和系統(tǒng)設(shè)計(jì)公司。

市場(chǎng)需求：隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G、AI等技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)高效能、低成本處理器的需求日益增長(zhǎng)，RISC-V無(wú)疑是更好的選擇。

RISC-V在AI和汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用正在加速

Omdia的報(bào)告預(yù)計(jì)，到2030年，RISC-V架構(gòu)芯片的出貨量將達(dá)到170億，市場(chǎng)份額將占到25%，尤其在工業(yè)和汽車(chē)行業(yè)增長(zhǎng)加快。這一預(yù)測(cè)也表明RISC-V架構(gòu)正迅速獲得市場(chǎng)認(rèn)可，也意味著它或?qū)⒋蚱崎L(zhǎng)期以來(lái)由少數(shù)傳統(tǒng)架構(gòu)主導(dǎo)的市場(chǎng)格局。

盡管 RISC-V 芯片可能還需要一段時(shí)間才能出現(xiàn)在主流 PC 和服務(wù)器上，但該架構(gòu)已經(jīng)在 AI 和汽車(chē)領(lǐng)域掀起了波瀾。峰會(huì)期間，演講者深入探討了 RISC-V 如何重塑生成式 AI 和高性能計(jì)算的未來(lái)。

隨著越來(lái)越多的公司接受它，RISC-V 似乎準(zhǔn)備在下一波技術(shù)創(chuàng)新中發(fā)揮核心作用。

雖然英特爾和 AMD 仍然主導(dǎo)著傳統(tǒng) CPU 市場(chǎng)，但 RISC-V 的開(kāi)放和靈活設(shè)計(jì)正在穩(wěn)步獲得關(guān)注。隨著越來(lái)越多的科技巨頭加入進(jìn)來(lái)，未來(lái)幾年計(jì)算格局可能會(huì)發(fā)生巨大變化。