RISC-V,进步显著

来源:半导纵横发布时间:2025-05-21 16:30
RISC-V
技术进展
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RISC-V 的下一步是什么?

十五年来,RISC-V 已从加州大学伯克利分校的一个学术项目发展成为计算领域的一项重要技术趋势。自此以后,在推崇其免版税、开源构建模块的时代,该指令集 (ISA) 蓬勃发展。

最近几周,RISC-V 取得了几项显著的胜利,从重大的组织公告到基于 RISC-V 的新技术进入市场。

RISC-V 15 周年纪念

为了纪念 RISC-V 诞生 15 周年,SiFive 发布了ISA 的简史和对未来的乐观预测。

2010年,RISC-V诞生于加州大学伯克利分校的并行计算实验室(Par Lab)。当时,该指令集架构(ISA)提出了一种新方法,避免了传统指令集的复杂性,从而实现了模块化的可扩展性。随着时间的推移,该架构的开放性使其得到了广泛地采用,目前已应用于数十亿台设备,并拥有来自70个国家/地区的4500多名成员的支持。

SiFive 本身由 RISC-V 的创建者创立,并已将该架构转化为商业上可行的 IP 核,涵盖从小型嵌入式控制器到高性能矢量处理器的各种应用。迄今为止,其技术堆栈已应用于超过 20 亿台设备,并包含 WorldGuard 和矢量矩阵扩展等专有贡献。

由于专有 ISA 引发了人们对供应商锁定的担忧,SiFive 预计行业领导者将越来越依赖 RISC-V 将硬件设计与传统限制分离并实现全栈硬件定制。

RISC-V International 新任首席执行官

RISC-V International 是推动 RISC-V 运动的领先组织,最近经历了领导层的变动, 任命 Andrea Gallo 为新任首席执行官。

RISC-V 董事会之所以选择Gallo,是因为他的技术能力以及在开放计算环境中推动多边合作的良好记录。在被任命为首席执行官之前,Gallo 曾担任 RISC-V 的技术副总裁,并在 Linaro 和意法半导体担任领导职务,专注于开源开发和跨行业合作。

如今,作为 RISC-V 国际的首席执行官,Gallo 致力于扩大技术和教育资源的获取渠道,建立正式的 RISC-V 认证计划,并提升跨行业、跨地域的会员参与度。他还计划加强与 RISC-V 软件生态系统 (RISE) 计划的协调,以改进开发人员工具并简化跨平台集成。

SiFive 和 Kinara 合作

SiFive 和 Kinara 最近推出了一款基于 USB 的开发模块,可提供对 SiFive X280 RISC-V 矢量处理器的裸机访问。

HiFive Xara X280集成了Kinara 的 Ara-2 SoC,该 SoC 包含双 64 位 SiFive X280 核心,支持实时矢量处理、浮点计算和张量运算。在此模块中,X280 核心可直接与 Kinara 的神经处理单元连接,提供高达 40 TOPS 的计算能力,并支持基于 Transformer 的模型,例如 LLaVA 和 LLaMA。

Kinara 的 Ara-2 处理器。

据称,这种架构集成将为生成式 AI 工作负载解锁高吞吐量推理能力。通过解耦主机依赖关系并提供对处理器 IP 的直接访问,Xara 开发板支持早期性能评估和矢量软件开发。该产品将于 2025 年第二季度末上市。

Keysom 推出设计探索平台

Keysom 最近宣布推出其新款 Core Explorer,这是一个用于处理器架构开发的设计空间探索平台。

该系统通过无代码接口支持实时定制、比较和 RTL 生成,并支持精细的架构控制,包括指令集选择、流水线分级、PMP 内存映射以及缓存/MMU 集成等功能。用户可以配置数据宽度和分支预测等参数,以优化性能、面积或功耗。然后,该平台输出可综合的 RTL 和可部署的 FPGA 比特流,以及验证报告和基准测试指标,以加速设计流程。

Keysom Core Explorer 布局。

Keysom 表示,在 130 纳米 AES-256 硅片实现中,该工具通过优化逻辑和内存权衡,将面积缩小了 70%,功耗降低了 40%。部分原因在于系统集成了智能编译器,可以根据不断变化的工作负载调整设计配置。同时,该设备还支持云端和本地部署,并内置了 SDK 和 HDK 资源,可提供 HAL、RTOS 和仿真支持。

RISC-V 的下一步是什么?

SiFive 在 ISA 周年回顾中声称:“RISC-V 不再是‘是否’的问题,而是‘何时’的问题。” 也就是说,该公司认为 RISC-V 将成为顶级 ISA,甚至超越目前在计算市场占据主导地位的长期传统 ISA。该公司还认为 RISC-V 的最大增长将出现在人工智能和嵌入式市场领域,其高能效、可扩展性和可定制性使其在矩阵和矢量运算以及许多其他应用中具有吸引力。

“过去我们经常听到一种说法,英特尔的处理器芯片适配微软的Windows系统,而英国的ARM架构芯片处理器则搭上了谷歌安卓系统的风口,每次新一代系统的出现,都会带来不同芯片的新机遇。”包云岗认为,AI大模型时代的到来,RISC-V芯片有望成为“时代的宠儿”。

目前,国内正着力弥补RISC-V的产业薄弱环节。在RISC-V科研版图上,美国、中国、欧洲正成为创新三角。吴登生表示,RISC-V领域研究自2019年起进入快速增长期,在2022年进一步升温,中国学者发表了301篇论文,占比14.42%,仅次于美国。

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