編輯｜半導體產(chǎn)業(yè)縱橫

RISC-V架構(gòu)正在人工智能和汽車領(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 峰會上，英偉達、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。此次合作標志著向開源計算的轉(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、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)化進程。

英偉達加速出貨RISC-V GPU

近十年來，英偉達一直悄悄將 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)計的見解。在題為“一個架構(gòu)、數(shù)十種應(yīng)用、數(shù)十億處理器”的演講中，該公司強調(diào)了 RISC-V 的多功能性。英偉達的重點是這一開放標準如何支持強大 GPU 的開發(fā)，并為更廣泛的應(yīng)用打開大門。

到目前為止，英偉達已經(jīng)開發(fā)了至少三個 RISC-V 微控制器核心：NV-RISCV32（RV32I-MU，按序單發(fā)射核心）、NV-RISCV64（RV64I-MSU，無序雙發(fā)射核心）和 NV-RVV（RV32I-MU，NVRISCV32 + 1024 位矢量擴展）。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，英偉達還開發(fā)了 20 多個自定義 RISC-V 擴展，以提高性能、功能和安全性。英偉達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)動程序功能，減少了 GPU MIMO 對 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 英偉達的所有產(chǎn)品。因此，根據(jù)其中一項演示，到 2024 年，英偉達預計將交付約 10 億個內(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，并利用此次峰會介紹了改進 RISC-V 指令集架構(gòu)的新方法。該公司還參加了與英偉達和其他技術(shù)領(lǐng)導者的小組討論，探討了 AI 開發(fā)與安全計算之間不斷發(fā)展的關(guān)系。

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

RISC-V的巨大市場潛力得益于以下幾方面

開源優(yōu)勢：RISC-V是一個開源的指令集架構(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)計提供了極大的靈活性。

技術(shù)進步：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)擴展到汽車、通信、機器人、ICT、電力行業(yè)等多個領(lǐng)域。

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

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

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

RISC-V在AI和汽車領(lǐng)域的應(yīng)用正在加速

Omdia的報告預計，到2030年，RISC-V架構(gòu)芯片的出貨量將達到170億，市場份額將占到25%，尤其在工業(yè)和汽車行業(yè)增長加快。這一預測也表明RISC-V架構(gòu)正迅速獲得市場認可，也意味著它或?qū)⒋蚱崎L期以來由少數(shù)傳統(tǒng)架構(gòu)主導的市場格局。

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

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

雖然英特爾和 AMD 仍然主導著傳統(tǒng) CPU 市場，但 RISC-V 的開放和靈活設(shè)計正在穩(wěn)步獲得關(guān)注。隨著越來越多的科技巨頭加入進來，未來幾年計算格局可能會發(fā)生巨大變化。