在今年的北美RISC-V 峰會(huì)上，非官方的座右銘是“drain the swamp”，即RISC-V將成為 x86 和 ARM的替代品，無(wú)論設(shè)備或計(jì)算環(huán)境如何。

在圣克拉拉舉行的會(huì)議上，人們對(duì)即將到來(lái)的指令集架構(gòu)做出了一些重大承諾。

Meta 和高通表示 RISC-V 架構(gòu)是他們芯片開發(fā)計(jì)劃的核心。公司高管還為利用該架構(gòu)制造主要計(jì)算芯片敞開了大門。

RISC-V 還很年輕，距離取代 x86 或 ARM 還需要幾年甚至幾十年的時(shí)間。但它有很多優(yōu)點(diǎn)。

該架構(gòu)是免費(fèi)許可的，從而降低了進(jìn)入門檻和成本。它還具有靈活的設(shè)計(jì)，可為現(xiàn)代工作負(fù)載帶來(lái)更多計(jì)算能力。

Meta 和高通的承諾也凸顯了一個(gè)令人警醒的現(xiàn)實(shí)——公司愿意放棄專有技術(shù)。

“市場(chǎng)已經(jīng)準(zhǔn)備好并渴望選擇。他們不想被鎖定在一個(gè)專有的路線圖上。他們想要有選擇，而且選擇的自由度已經(jīng)擴(kuò)大了。”RISC-V International 首席執(zhí)行官卡莉斯塔·雷德蒙德 (Calista Redmond) 在與 HPCwire 的聊天中表示。

RISC-V 可以是準(zhǔn)系統(tǒng)調(diào)度程序，也可以是滿載處理器，具體取決于客戶的需求。它可以適應(yīng)圍繞稀疏計(jì)算的更新計(jì)算模型，其中數(shù)據(jù)更接近處理核心。

以下是這次為期兩天的活動(dòng)的一些觀察，該活動(dòng)已進(jìn)入第六年。

政府關(guān)注，驚心動(dòng)魄

RISC-V 峰會(huì)的與會(huì)者對(duì)美國(guó)政府有興趣馴服開放標(biāo)準(zhǔn)感到興奮和不安。

一方面，RISC-V 走出默默無(wú)聞，通過(guò)吸引政府的關(guān)注而躋身大聯(lián)盟。但喬·拜登政府干預(yù) RISC-V 標(biāo)準(zhǔn)制定的想法遭到了普遍的反對(duì)。

參與和互動(dòng)已經(jīng)開始，展廳里的氛圍是分享想法和合作改進(jìn) RISC-V 架構(gòu)。

RISC-V 正在追隨以太網(wǎng)、USB 和 HTTPS 等全球標(biāo)準(zhǔn)的腳步，這些標(biāo)準(zhǔn)刺激了技術(shù)創(chuàng)新。雷德蒙德表示，RISC-V 開發(fā)的短路可能會(huì)帶來(lái)災(zāi)難性的后果，并會(huì)阻礙選擇和創(chuàng)新。

“與開放架構(gòu)相比，專有模型對(duì)于地緣政治問(wèn)題來(lái)說(shuō)是一個(gè)更大的陷阱。我認(rèn)為你所聽到的一些言論并沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，”雷德蒙德說(shuō)。

房間里的大象

美國(guó)政府對(duì)RISC-V的窺視并沒(méi)有阻止中國(guó)公司阿里巴巴參加峰會(huì)并展示基于指令集架構(gòu)的產(chǎn)品。

事實(shí)上，在美國(guó)本土，阿里巴巴做得更好——該公司宣布推出一款使用中國(guó)本土芯片制造的 3,072 核 RISC-V 服務(wù)器。該服務(wù)器有48個(gè)節(jié)點(diǎn)，采用64位Sophon SG2042芯片，已部署在中國(guó)山東大學(xué)。

阿里巴巴聲稱該服務(wù)器是第一個(gè)商業(yè)部署的 RISC-V 服務(wù)器。美國(guó)云服務(wù)中沒(méi)有已知的 RISC-V 服務(wù)器部署。

乍一看，中國(guó)在 RISC-V 競(jìng)賽中遙遙領(lǐng)先于美國(guó)。

中國(guó)有一個(gè)一致的計(jì)劃來(lái)開發(fā)基于 RISC-V 的***。政府正在資助大學(xué)生和初創(chuàng)公司開發(fā)芯片，而美國(guó)卻在如何處理 RISC-V 上摸索著。

主題演講中并未提及對(duì)限制美國(guó)公司與中國(guó)在 RISC-V 領(lǐng)域合作的擔(dān)憂。相反，演講者談?wù)摿?RISC-V 架構(gòu)的無(wú)國(guó)界性質(zhì)，幾乎所有地區(qū)都平等參與。

RISC-V 出貨量

目前估計(jì)市場(chǎng)上約有 100 億個(gè) RISC-V 內(nèi)核。SHD Group 的一項(xiàng)研究表明，到 2030 年，RISC-V 芯片的出貨量將達(dá)到約 180 億顆。

在 180 億個(gè)芯片中，微控制器位居榜首，總數(shù)超過(guò) 65 億個(gè)，其次是人工智能加速器，數(shù)量為 40 億個(gè)，網(wǎng)絡(luò)芯片為 20 億個(gè)，安全芯片為 11 億多一點(diǎn)，通用 CPU 約為 9 億個(gè)。

迄今為止，高通已發(fā)貨了超過(guò) 10 億臺(tái)集成 RISC-V 內(nèi)核的設(shè)備。該公司于 2019 年首次在 Snapdragon 865 芯片中使用 RISC-V 控制器，并將在所有產(chǎn)品線中擴(kuò)展指令集架構(gòu)。

SHD Group 的研究是由 RISC-V 公司資助的，因此我們對(duì)它持保留態(tài)度。但這是唯一量化未來(lái) RISC-V 出貨量的估計(jì)，由一位知名研究人員進(jìn)行研究員 Rich Wawrzyniak進(jìn)行。

RISC-V 吞噬其他 RISC

RISC-V 是其他 RISC 設(shè)計(jì)和一路上被遺忘的架構(gòu)的霸主。

首先，RISC-V 本周使用了 ARC 架構(gòu)，這是一種基于 RISC 的設(shè)計(jì)，可以追溯到幾十年前，當(dāng)時(shí)它被引入超級(jí)任天堂系統(tǒng)中使用的 SuperFX 芯片中。

Synopsys 是 ARC-V 處理器的幕后推手，該處理器現(xiàn)已過(guò)渡到 RISC-V 架構(gòu)，舊版本的 ARC 仍然支持舊架構(gòu)。MIPS 此前在放棄舊架構(gòu)后完全過(guò)渡到 RISC-V。

Redmond 表示，其他 RISC 架構(gòu)向 RISC-V 的融合完全取決于數(shù)量的優(yōu)勢(shì)。

雷德蒙德說(shuō)：“你的秘訣在于你的實(shí)施以及加速開發(fā)社區(qū)進(jìn)入的能力，以將他們的工作負(fù)載和應(yīng)用程序帶入其中。”

安全問(wèn)題

在 RISC-V 設(shè)計(jì)中，安全性仍然不是一等公民。公司堅(jiān)稱他們的 RISC-V 芯片具有安全層、加密擴(kuò)展等，但這仍然是最低限度。

RISC-V 芯片仍未準(zhǔn)備好用于機(jī)密計(jì)算等應(yīng)用，其中安全飛地保護(hù)代碼或應(yīng)用程序，并且只能由授權(quán)實(shí)體訪問(wèn)。

設(shè)計(jì)安全的理念正在逐漸滲透到芯片開發(fā)人員中。借助 TDX 擴(kuò)展，Intel 和 AMD 及其 SEV-SNP 功能可以在 CPU 中內(nèi)置強(qiáng)大的安全性。英特爾的新 APX 功能還減少了分支預(yù)測(cè)，從而降低了黑客的攻擊面。

在 RISC-V 峰會(huì)上，一些專注于安全的供應(yīng)商也在展廳里。Emproof 總部位于德國(guó)，其安全層位于編譯器之后，可以混淆二進(jìn)制代碼并保護(hù)其免受逆向工程的影響。該公司受到了希望保護(hù)片上功能的 RISC-V 公司的興趣。

總部位于英國(guó)劍橋的 LowRISC 開發(fā)了一種基于 OpenTitan 的信任根，可保護(hù)芯片免受固件和其他芯片攻擊。OpenTitan 是 Titan 芯片信任根的開源版本，谷歌用它來(lái)保護(hù)其設(shè)備。

獲勝者

最大的贏家之一是 Ventana Microsystems，該公司發(fā)布了一款名為 Veyron V2 的 192 核 RISC-V CPU 內(nèi)核。該芯片突破了 RISC-V 處理器的極限，并將 x86 和 ARM 與最新的互連、內(nèi)存技術(shù)和小芯片實(shí)現(xiàn)相匹配。

新芯片將比一年前發(fā)布的 Veyron V1 快 40%。它還支持即將推出的UCIe互連，其他主要 x86 和 ARM 芯片制造商也支持該互連。

它支持 RISC-V International 最近批準(zhǔn)的最新矢量擴(kuò)展，這些擴(kuò)展不在 V1 中。V2 在微架構(gòu)和管道方面有更多增強(qiáng)功能。

Ventana Micro Systems 首席執(zhí)行官 Balaji Bakhta 告訴 HPCwire：“基本上，我們?cè)谙到y(tǒng) IP 級(jí)別上實(shí)現(xiàn)了與 ARM 或 x86 的同等水平。”

Veyron V2 將采用 4 納米工藝制造，該工藝比 V1 的 5 納米工藝有所進(jìn)步。

Bakhta表示，高性能計(jì)算公司對(duì)該芯片很感興趣。巴赫塔表示，這些系統(tǒng)將于明年交付給客戶。

編輯：黃飛