在 2022 RISC-V 中國峰會(huì)上，RISC-V 中國峰會(huì)主席、平頭哥半導(dǎo)體副總裁孟建熠對(duì) RISC-V 回顧了過去一年里 RISC-V 在生態(tài)建設(shè)上取得的進(jìn)展。
國際基金會(huì)已經(jīng)布局 70 多個(gè)技術(shù)小組開展技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)定制；超過 160 個(gè)面向各領(lǐng)域處理器核，各行業(yè)滲透率越來越深；SPECint 性能首次超過 10 分，進(jìn)入高性能計(jì)算行列；會(huì)員超過 3100 家，比 2021 年增加 130%。
隨著 RISC-V 技術(shù)和生態(tài)的逐漸完善，過去一年里 RISC-V 在應(yīng)用方面也取得一些標(biāo)志性成果。
RISC-V 處理器在 IoT 的應(yīng)用規(guī)模超過 100 億顆，其中中國公司出貨量占 50%；Clockwork 發(fā)布首臺(tái)基于 RISC-V 的便攜式計(jì)算機(jī)；
平頭哥發(fā)布首個(gè)高性能 RISC-V 芯片平臺(tái)無劍 600，支持 4 核高性能 RISC-V 處理器，主頻最高可達(dá)到 2.5GHz，同時(shí)推出 SoC 原型曳影 1520。同時(shí)期躍昉科技和賽昉科技，也推出了主頻超過 1.5GHz 的高端應(yīng)用芯片 ，填補(bǔ)了 RISC-V 高性能領(lǐng)域的空白。
業(yè)界正在用行動(dòng)證明，高性能不再是 RISC-V 的禁忌之地，向高性能發(fā)展是 RISC-V 發(fā)展的必然趨勢，但要想在高性能領(lǐng)域進(jìn)一步同 x86、Arm 正面 PK，依然有兩大難題在等待著 RISC-V。
處理器性能需加強(qiáng)，軟件適配待提高
向高性能發(fā)展的 RISC-V，會(huì)面臨來自處理器和軟件多方面的挑戰(zhàn)，一方面 RISC-V 處理器本身需要在性能方面取得突破的同時(shí)保持穩(wěn)定性，另一方面基礎(chǔ)軟件適配也有一些難題未解。
“只有處理器性能得到提升，才能適配各種各樣的軟件?！泵辖谡f道：“另外處理器的穩(wěn)定性也非常重要，穩(wěn)定性是復(fù)雜應(yīng)用場景中軟件移植的基礎(chǔ)?！?/p>
在軟件方面，中國科學(xué)院軟件研究所總工程師武延軍直言，雖然中科院軟件所在國際上游開源社區(qū)、國內(nèi)開源歐拉社區(qū)、平頭哥等做了大量 RISC-V 基礎(chǔ)軟件適配工作，但依然有很多核心基礎(chǔ)軟件無法在 RISC-V 平臺(tái)上流暢運(yùn)行。
“這里可能會(huì)有很多指令集規(guī)范不夠成熟的問題，這是因?yàn)楹芏嗷A(chǔ)軟件包之前都是在 X86 和 Arm 上運(yùn)行，從維護(hù)者、社區(qū)的角度，還沒有將 RISC-V 當(dāng)做是 Tire-1 或 First-Class-Citizen 去對(duì)待。這里面有理念問題、投入問題，也有商業(yè)利益回報(bào)的問題。”武延軍解釋道。
正因如此，中科院軟件所作為國立科院機(jī)構(gòu)，一直致力于將支撐高性能的、引領(lǐng)未來生態(tài)發(fā)展的基礎(chǔ)軟件率先移植到 RISC-V 架構(gòu)上，為商業(yè)發(fā)展鋪平道路，但依然遇到一些困難。
例如，將基礎(chǔ)軟件移植到 RISC-V 驗(yàn)證平臺(tái)之后，在模擬器環(huán)境下進(jìn)行調(diào)試效率非常低?！捌筋^哥發(fā)布了高性能 RISC-V 全棧芯片平臺(tái)，以后會(huì)為基礎(chǔ)軟件的高性能遷移提供一個(gè)非常好的加速?！蔽溲榆姼袊@道。
另外，開發(fā)者關(guān)心的外設(shè) IP 授權(quán)問題依然在短期內(nèi)難以突破，也是高性能 RISC-V 發(fā)展道路上的一大攔路虎。
不過武延軍表示，RISC-V 基金會(huì)理事會(huì)正在嘗試探索開源軟件曾經(jīng)走過的路。開源軟件在初期發(fā)展階段也遇到過專利訴訟，當(dāng)時(shí)為了解決這一問題，IBM、英特爾、Linux 基金會(huì)以及自由軟件基金會(huì)發(fā)起了名為“Open Invention Network（OIN）”的組織，組建專利池，凡是加入 OIN 組織的機(jī)構(gòu)都需要簽署相應(yīng)協(xié)議放棄對(duì)相關(guān)專利的主張，共同抵御外部的專利訴訟。
“如果未來 RISC-V 也能形成這樣的模式，對(duì)于外設(shè) IP 專利上的障礙可能會(huì)逐掃清。但畢竟基礎(chǔ)軟件和半導(dǎo)體兩個(gè)行業(yè)不同，半導(dǎo)體行業(yè)的專利布局和獲利的歷史更久一些，形成的障礙、壁壘會(huì)更多一些，可能比軟件的難度要大很多?！蔽溲榆妼?duì)雷峰網(wǎng) (公眾號(hào)：雷峰網(wǎng)) 說道。
孟建熠也表示，平頭哥在研發(fā)無劍 600 時(shí)，會(huì)根據(jù)實(shí)際需求選擇國內(nèi) IP，共同推動(dòng) RISC-V 生態(tài)建設(shè)。
更高性能的 RISC-V 硬件才能支持更多軟件的適配，更多軟件的適配可以讓 RISC-V 向更高性能領(lǐng)域發(fā)展。
高性能 RISC-V“孕育”多核異構(gòu)
由于現(xiàn)如今大部分應(yīng)用場景都需要做并行計(jì)算，因此無論是在 x86 還是在 Arm 的世界里，都采用堆核的方式提升性能，某些 AI 應(yīng)用處理器核心甚至達(dá)到上千個(gè)。平頭哥無劍 600 支持 4 個(gè) RISC-V 處理器核心，RISC-V 也會(huì)通過堆核的方式來提高處理器性能嗎？
“多核架構(gòu)有一定優(yōu)勢，但也不能一概而論，在某些場景和應(yīng)用中，也需要性能更高的單核處理器。”孟建熠說道。
武延軍對(duì)這一觀點(diǎn)表示贊同，并表示有了 RISC-V 之后，在核心層面有更多的異構(gòu)選擇。
“之前我們講異構(gòu)多核計(jì)算，實(shí)際上還是要依賴處理器廠商或者說指令集廠商的規(guī)范，像 ARM 的大核小核，像 X86 的一些擴(kuò)展指令集等。RISC-V 生態(tài)如果到達(dá)一定程度，我們可能對(duì)于一個(gè)計(jì)算平臺(tái)的描述，不再是像現(xiàn)在一樣籠統(tǒng)說有幾個(gè)核、主頻多少赫茲、算力多少 TOPS、功耗多大?？赡軙?huì)說有多少種同類型的核，每個(gè)核都有什么定制能力。這些不同類型的核集成到一個(gè)平臺(tái)上，封裝在一臺(tái)機(jī)器里，處理能力多種多樣，能夠滿足不同場景的需求?！蔽溲榆娬f道。
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