受高专利门槛、生态门槛等因素限制,通用GPU IP在图形处理领域一直没有很好的表现,ARM尽管推出Mali系列,其市场影响与同为ARM旗下的CPU Cortex系列相比,明显不足。近日,Imagination发布新一代面向移动市场的GPU IP产品DXT系列,部分采用了RISC-V。其他厂商也开始尝试推出GPU IP。这些情况都表明RISC-V开始进入GPU赛道,能否取得更大成功,值得业界关注。

RISC-V探索GPU赛道

2022年中期,RISC-V国际基金会首席执行官Calista Redmond披露,RISC-V架构芯片出货量已经突破百亿颗,仅用12年就走完了传统架构30年的发展历程。目前,RISC-V正在积极向高性能领域扩展。在人工智能、数据中心、汽车电子等产品形态中,人们都已经可以看到RISC-V的身影,显示出RISC-V的发展正在显著加速。

近日,移动图形处理器IP供应商Imagination公司发布DXT系列产品,其中高配版DXT72-2304 RT3 GPU拥有50%的性能增加和计算能力增加,最高9TB的AI推理能力,支持开源指令集架构RISC-V,拥有可配置化、可扩展化等功能。2022年年底,Imagination还宣布升级为 RISC-V 高级会员,称其所有GPU 都兼容RISC-V SoC,使用户能够完全掌控他们的异构设计。

对此,Imagination 公司首席营销官David Harold表示,公司对RISC-V非常有信心,相信其一定会带来颠覆性的、巨大的变化。同时,Imagination也在和RISC-V相关的合作伙伴如SiFi、MD展开合作,希望把更多的GPU销售给RISC-V相关的买家,希望未来有更多机会,销售更多RISC-V产品。

除Imagination 外,其他厂商也在开发基于RISC-V的GPU。2022年6月,希腊IP公司Think Silicon展示了RISC-V 3D GPU 设计,这是该公司首款基于 RISC-V 的低功耗 GPU。RISC-V国际基金会的首席技术官Mark Himelstein宣布,2023年RISC-V的特殊兴趣小组将重点关注对着色器和高级矩阵运算的扩展。这是与GPU相关的重要方向。

跨越专利、生态门槛是关键

目前的RISC-V可以说是初入 GPU赛道,未来能否取得更好表现,业界也在关注。David Harold就表示,GPU确实是一个很难的赛道,如果不是这么多专利保护起来,不会看到现在世界上只有为数不多的几家GPU。RISC-V肯定也会面临这些困境,很难克服这种挑战。只有完全克服这些挑战才能成为大家更加认可的开源GPU。

生态也是RISC-V未来发展过程中面临的重要挑战。无论是x86、ARM,还是早期市场上的MIPS、PowerPC等芯片架构,决定竞争成败的都不仅是产品性能本身,还包括是否具有丰富的上层应用,以及高效的软硬协同。平头哥半导体副总裁孟建熠指出:“RISC-V将继续向高主频、高性能演进。而随着稳定硬件的出现,软硬件全栈成为必然。同时,RISC-V将走向更广的生态合作,在商业合作上涌现更多新模式,软件持续丰富,应用不断多样化。这是未来RISC-V发展的大趋势。”

那么,下一步RISC-V厂商就应当积极加强自身产业生态的营造,使上层的软件与应用丰富起来。Imagination 公司技术产品管理高级总监Stephen Barton指出:“GPU其实是一个很复杂的东西,不光是硬件开源了就可以直接为大家所使用,还要有相应的DDK(设备驱动程序套件)和应用软件。这些软件和DDK的开发是否是开源硬件同来源的公司提供的?优化程度如何?能不能完整地支持各种不同的接口和各种Open GL(开放图形库)?这些都是很复杂的事情,绝不是一句简单的开源就完事的,还有大量细致的工作要做,还有许多挑战要面对。”

David Harold也承认,现在有很多与RISC-V相关的IP供应商,但能提供GPU IP的并不多。对RISC-V来说,GPU是一个相对新的领域,更加需要产业链上下游的企业共同携手,才能取得突破。但是,中国科学院软件研究所总工程师武延军也强调:“虽然目前RISC-V还局限在一些对算力和软件生态丰富程度要求不那么高的领域,但是它的商用时机已经到了,以此为起点今后它的加速度是惊人的。”

作者丨陈炳欣
编辑丨诸玲珍
美编丨马利亚
监制丨连晓东
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