芯片产业正随时代而变化。PC互联网时代,Intel 的x86架构芯片主导PC市场,但并不对外授权;移动互联网时代,Arm凭借低功耗优势以及比x86生态更开放的授权模式,构建了庞大的软硬件生态;2010年,加州大学伯克利分校的David Patterson教授团队领导研发了RISC-V指令集,并宣布对外开源,成为芯片产业的新生力量。

作为一种新兴指令集,RISC-V架构因其开源开放、简洁、模块化、可定制、可扩展的特性,适合当前万物互联的智能硬件的发展需求,在此轮芯片产业周期中发展迅速。对芯片设计厂商而言,这种全新模式还大幅降低了芯片设计的周期、成本。

但是,芯片产业是一个资本高度密集、技术高度复杂的行业,从芯片设计、制造到包装测试,从制造材料、工艺到设备,几乎供应链各个环节都具有较高的技术门槛,RISC-V当下最大的难题之一,便是生态。

在3月14日由达摩院举办的2024玄铁RISC-V生态大会上,达摩院宣布发起成立“无剑联盟”,意在加速RISC-V的生态产业化。

玄铁RISC-V处理器出货超40亿颗

“随着新型算力需求激增,RISC-V正在迎来蝶变,即将进入应用爆发期。”阿里巴巴达摩院院长张建锋介绍。阿里巴巴作为国内最早布局RISC-V方向的团队,从研发处理器,到补齐软硬件全栈技术,再到开启生态合作、落地行业应用,已经初步构建起围绕玄铁处理器的协同创新生态。

据了解,目前玄铁已授权300多家企业,出货量超过40亿颗,成为RISC-V领域最受欢迎的处理器IP之一,在PC、电力、5G通信、机器人、交通等领域催化出一批典型的行业创新应用。

例如在在电力行业,国网智芯公司基于玄铁处理器研发面向工业应用的高能效、高安全、高可靠的AI芯片,可用于变电智能巡视、源网荷储协同调度等场景;在ICT领域,中国电信研究院采用玄铁RISC-V研发云桌面、AI边缘盒子等新硬件;在机器人方向,亚博智能推动RISC-V首次进入ROS机器人领域,基于玄铁处理器的Mlik-V Meles开发板研发SLAM建图与避障导航小车;润开鸿联合达摩院在玄铁RISC-V上更好地发挥了OpenHarmony分布式技术应用优势,落地金融、交通等行业。

尤为值得注意的是,此次大会上,中国科学院软件研究所发布基于RISC-V的开源笔记本电脑“如意BOOK”,搭载玄铁C910处理器,在openEuler操作系统上流畅运行钉钉、Libre Office等大型办公软件,首次打通了从底层芯片到操作系统到商用软件的RISC-V全链路。

2019年玄铁C910处理器推出,成为全球RISC-V从IoT领域到高性能应用的起点。人工智能是目前芯片产业的最大增量和变量,RISC-V在该领域的发展还处于起步阶段,本届大会,达摩院宣布玄铁系列将面向低功耗、AI加速、车规及安全领域全面迭代升级。

会上,达摩院宣布玄铁C907首次实现矩阵运算(Matrix)扩展,为未来AI加速计算提供更多选择;下一代处理器C930也将于今年内推出。

达摩院玄铁RISC-V团队资深技术专家李春强表示,“RISC-V本身是开源开放的架构,很大的特点是可定制、看扩展,业界认为RISC-V是为AI而生的架构,达摩院玄铁团队在RISC-V方向上做了很多AI相关的工作。前期从C910的Vector 0.7到920的Vector 1.0扩展指令设计实现,包括和合作伙伴进一步定义Matrix指令集,把RISC-V AI性能做得更高,并且以开源开放的方式在国际基金会上推进。”

“玄铁C907针对大模型的性能有了4-7倍的提升,我们也希望通过扩展定义的方式,把CPU和AI的算力融合起来,使得AI算法模型快速、便捷地跟RISC-V高效融合,这是我们在AI方向上的布局。后续还将和产业下游合作,重点是在芯片和终端产品中把RISC-V AI扩展应用起来。”他补充道。

知合计算CEO孟建熠也提到,RISC-V有几件事要做好,一是AI,AI原生具有有扩展性,实际上可以把更多的硬件资源做计算的能力;二是高性能,边界到底在哪里,比如性能能到多少,知合计算更多会从高性能处理器的角度来做。

“从过去的实践来看,我们现在缺少真正能够在产业里面大规模量产高性能的芯片,我认为这样的工作反过来会反馈到玄铁的生态,在未来大家能在RISC-V上用更好的IP,实现正向循环。”孟建熠说。

“无剑联盟”,剑指生态

RISC-V 要成就新的产业格局,一方面是RISC-V芯片性能和成本的不断优化,另一面是和融入更多行业和场景,与更多产业链上下游合作伙伴实现间融合适配,两者是相互影响相互促进的关系。

张建锋表示,“三年前,玄铁首次实现RISC-V适配安卓,打开了RISC-V生态通向广阔应用市场的新赛道,今年下半年,大家就能够在市面上看到第一款基于RISC-V和安卓的终端设备。”

本次大会上,达摩院发起成立“无剑联盟”,通过构建开放、协同、普惠的RISC-V芯片服务体系,加速RISC-V产业化进程。

据悉,Arteris、芯昇科技、新思科技、Imagination、中国电信研究院等头部企业及机构首批加入“无剑联盟”,成员将基于玄铁处理器紧密推进IP协同、工具链优化、操作系统适配、解决方案拓展、应用推广等工作,持续降低RISC-V开发成本,缩短RISC-V产品及应用上市时间,让终端厂商以更快的速度找到更适配的RISC-V方案,实现更深度的软硬协同全链路应用创新,探索打造RISC-V产业合作新范式。

具体来看,在硬件开发和工具链建设上,基于“无剑600”芯片设计平台,Imagination和玄铁实现了高性能异构算力架构,产出一批高性能芯片;Arteris将与玄铁合作保证Arteris Ncore和FlexNoC片上网络互联IP及SoC自动化集成技术与玄铁RISC-V系列产品的互操作性;EDA厂商基于玄铁处理器开发出RISC-V仿真、调试、验证等系列工具,大幅缩短产品验证及上市时间,显著降低风险。

在软硬适配和应用落地层面,玄铁完成与Android、Debian、 Fedora、openKylin、openEuler、OpenAnolis等主流操作系统全适配,推动Google、Red Hat对RISC-V实现主线原生支持;基于玄铁处理器,RISC-V首次跑通福昕PDF、搜狗输入法等商业应用软件。

据了解,这些IP及SoC设计、工具链及平台、操作系统及软件适配、创新解决方案等系统性技术和工程成果,都将通过“无剑联盟”与成员共享,加速RISC-V处理器在不同领域的应用创新及广泛落地。

围绕玄铁处理器,一个蓬勃生长的RISC-V协同创新生态雏形已初步形成。正如硅谷芯片传奇Jim Keller在大会演讲中指出,“RISC-V的潜力是无限的。未来我们会迎来前所未见的AI软件应用,而RISC-V有望打造出下一代的AI引擎。”

(本文首发钛媒体APP 作者|张帅,欢迎添加作者mr3right爆料、交流)

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