電子發燒友網報道(文/吳子鵬)2021年12月,賽昉科技發布全球性能最高的基于RISC-V的處理器內核——昉·天樞系列處理器;2022年8月,賽昉科技宣布推出全球首款量產高性能RISC-V多媒體處理器——昉·驚鴻7110,以及配套RISC-V單板計算機——昉·星光 2;2023年下半年,賽昉科技將發布全球首款面向PC等應用的高性能RISC-V芯片——昉·驚鴻8100。
作為RISC-V軟硬件生態領導者,賽昉科技高性能RISC-V芯片的量產,拉開了RISC-V架構從傳統嵌入式走向高性能應用場景的大幕,標志著RISC-V發展進入了全新的階段。針對高性能RISC-V芯片的發展,2023上海國際嵌入式展(embedded world China)期間,電子發燒友網記者專訪了賽昉科技資深銷售總監周杰。他表示,高性能RISC-V芯片的發展將會有三大抓手,商用落地也會分三個階段。
高性能RISC-V芯片發展的“三部曲”
根據賽昉科技的官網介紹,JH7110(昉·驚鴻7110)是JH7100(昉·驚鴻7100)的升級版,具有高性能、低功耗、接口豐富、視頻處理能力強的特點。具體來看,主要的性能升級包括核心數量升級為4核、主頻提升到1.5G以及增加了HDMI、PCI-e、can等接口,并集成了IMG的3D GPU。不過工藝方面仍然是采用28nm,并沒有提升。對此,周杰回應稱:“針對JH7110適合的應用場景來說,28nm工藝是最具性價比的。另外,采用相同的工藝節點,JH7110可以很好的復用JH7100物理IP使用的經驗。”
“此外,為了讓芯片的能效水平進一步提升,我們還做了很多專門的低功耗設計。比如,我們將原來JH7100中的電源域進行了進一步切割,將其分為8個獨立的電源域,這樣JH7110芯片中各個子系統就可以做到獨立關閉?!敝芙鼙硎?,“針對高性能應用場景,以及一些普通的嵌入式需求,我們通過軟件可以根據需求切換頻率?!?br />
在此,他引用了一些實際應用中的典型數據。JH7110的靜態功耗僅為120毫瓦;在做單板計算機時(電源域全部打開),1.25GHz主頻下的功耗大概是3.8瓦,1.5GHz主頻下的功耗大概是4.4瓦;如果是針對個人存儲這樣的應用(視頻輸出和GPU電源域關閉),系統功耗約為3.3瓦。
周杰強調:“通過切割的電源域,以及頻率切換等方式,JH7110能夠針對不同的應用需求進行非常靈活的調整?!?br />
官方信息顯示,JH7110面向的終端場景包括邊緣計算、工業控制、NAS、平板電腦、個人單板計算機、HMI等。周杰稱:“JH7110是RISC-V進入高性能應用領域的入門級芯片。高性能市場和傳統嵌入式市場最明顯的差別在于桌面,雖然并不是所有高性能應用都會用到桌面,但這是讓用戶感官發生改變的最本質的東西。因此,JH7110搭載的GPU很好地響應了這種變化。”
JH8100(昉·驚鴻8100)是賽昉科技在高性能RISC-V芯片領域推出的下一代產品。JH8100搭載昉·天樞處理器內核,采用四大核二小核設計,并內置賽昉科技自研的多核一致性NOC總線技術。周杰指出:“JH8100將直接對標基于ARM Cortex A76內核打造的芯片。”
根據周杰的描述,JH8100不僅是一款面向PC/筆電應用的芯片,同時也集成了2T算力的輕量化的AI能力。針對個人消費以及工業場景的設備智能化升級,JH8100會是一個很好的處理器選擇。
如上所述,預計2024年賽昉科技將會有更高性能系列的RISC-V芯片和大家見面,能滿足更高性能的市場需求。周杰表示:“在打造高性能RISC-V芯片上,我們將從三個方向著手。第一個方向是逐步提升RISC-V內核的性能,JH8100搭載的內核對標的是ARM Cortex A76,后面打造的內核將對標ARM Cortex A78,然后是ARM Cortex X系列。這些內核性能升級將會在三年內完成。”
“第二個方向是總線層面的創新。目前,賽昉科技已經擁有能夠支持4-8核的總線架構。在基于對標ARM Cortex A78或更高等級的RISC-V內核設計芯片時,我們將打造支持更多核的總線系統?!彼诖酥v到,“第三個方向是服務器等HPC市場,我們傾向Chiplet的思路,依托自研的高性能CPU IP設計 RISC-V架構的計算芯粒,并針對性的開發一套自研IP,幫助互聯后的芯片實現更好的一致性。”
高性能RISC-V芯片落地的“三部曲”
通過交流能夠發現,在高性能RISC-V芯片的規劃和發展里,每一代產品的目標性都非常明確。不過,一顆芯片要落地到終端,還需要配套資源以及相關的應用生態。作為一種后發的架構,資源配套和生態往往被認為是RISC-V芯片落地最大的劣勢。
在賽昉科技方面,該公司為了讓開發人員更好地理解和使用JH7110芯片,推出了一款單板計算機VisionFive 2(昉·星光 2),其是全球首款高性能、低成本且集成3D GPU的量產RISC-V單板計算機。
周杰介紹稱:“用戶可以將VisionFive 2當成是一臺‘小電腦’,可以在上面辦公、播放視頻和玩3D游戲,等等。雖然基于JH7110芯片的VisionFive 2目前在性能上還無法和傳統PC、筆電去比較,不過它讓整個業界真實地看到了,RISC-V能夠邁向桌面端應用,能夠邁向高性能市場。當下一代基于JH8100的單板計算機推出后,性能將進一步迫近現階段的桌面端設備。”
為了讓用戶能夠更好地使用VisionFive 2以及后續的開發板或單板計算機產品,賽昉科技專門打造了RVspace論壇。“VisionFive 2上面的軟件資源是全開源、全透明的,我們將源代碼都放在了論壇里,包括硬件設計、電路圖、參考資料等配套也都放在論壇里,且都是開源的。目前,論壇上已經匯聚一批創客和愛好者,他們對VisionFive 2及配套資源有很高的評價。”
按照周杰和賽昉科技的構想,RVspace論壇的運營要借鑒ARM架構生態中樹莓派。樹莓派在Arm、Intel與微軟、蘋果、谷歌的同盟之外,打造了一個獨立的生態,滿足了開發者的個性化需求。
“樹莓派社區運營得非常好,里面的開發者非常活躍,貢獻了很多方案和軟件?!敝芙芴峒埃澳壳癛ISC-V在開源社區方面支持得也很好了,里面有很多的資源,開源的方案原型將會影響到商業公司,進而將其打造成為商業化的產品,這是一條相對容易打通的路徑。但是在商業落地方面還有很多工作需要做,包括操作系統、開發框架、中間件、協議棧等。這是我們需要努力的地方,產業界也已經有商業公司在主攻這些方向?!?br />
無論是配套開發資源、社區還是生態,最終的目標都是為了實現高性能RISC-V芯片的落地。目前,從嵌入式智能到服務器HPC領域,都已經有高性能RISC-V芯片來滿足一些需求。談到高性能RISC-V芯片落地,周杰認為會分三個階段:
第一階段是以較快的速度實現在開源社區的商業化落地,目前已經有客戶基于JH7110芯片實現終端產品,包括開發板、Linux筆電和平板電腦等,今年就將開始上量。
第二階段是在工控領域實現商業落地。這個領域生態系統相對封閉可控,軟件棧也相對簡單。當然,工控的落地需要從硬件方案到軟件方案,再到品牌商,因此可能需要一年多的準備期,也就是明年開始落地。
第三階段是落地到消費市場。這一場景目前還受限于操作系統的缺失,沒有像面向ARM架構芯片那樣的安卓系統,目前谷歌等公司正在做這個工作。
“到了消費市場落地時期,用戶對于RISC-V芯片還是ARM芯片的感知并不強,這個時候RISC-V芯片公司要體現競爭力,就要有差異化的競爭優勢。”周杰最后說。
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