電子發燒友網報道(文/周凱揚)隨著2023年的過去,RISC-V架構又度過了突破創新的一年,不少廠商都選擇了在2023年發布新品,RISC-V業界也迎來了不少爆炸式新聞。展望2024,RISC-V是否會給我們帶來新的驚喜,我們也可以做出一些小小的趨勢預測。
AI成為下一輪設計重心
隨著RVV 1.0標準的正式發布,我們已經看到2023年不少RISC-V IP公司都對其核心進行了升級,諸如平頭哥、晶心科技、SiFive等等,比如嘉楠科技就在去年推出了全球首款支持RCC 1.0標準的商用量產芯片K230?;赗VV 1.0架構的新品AI處理器紛紛推出,或是已經在規劃設計中,甚至會用上最先進的工藝。
除了RVV本身之外,IP廠商們也在定制化上額外對AI發力,比如平頭哥的全新Matrix矩陣標準、SiFive的SiFive Intelligence拓展等等。目前幾家IP廠商的RISC-V向量處理器產品線已經搭建完畢,還有不少新晉廠商也已經開展了相關的研發計劃,可以說RVV 1.0徹底開啟了RISC-V走向AI時代的大門。
從目前已知的情報來看,2024年依然會是RISC-V的AI大年。在持續增長的AI需求下,大家更愿意從AI芯片的角度來推廣其RISC-V產品。比如開始發力AI SoC的樂鑫科技,其目前主要產品線是基于Xtensa的ESP32-S3,然而基于RISC-V的邊緣AI芯片ESP32-P4目前已經完成流片,預計今年上市,該芯片將擁有更高的算力,滿足更多AIoT應用的要求。
高性能RISC-V芯片全面爆發
算能于2022年末發布的SG2042,集成了64個平頭哥的C920 RISC-V CPU核心,憑借超強的性能,以及120W的TDP,使其成了業內首個服務器級別的RISC-V CPU處理器,也率先一步實現了硬件落地。而今年算能計劃發布最新的SG2044 SoC,實現更高性能的同時,也支持RVV 1.0,甚至可支持70億參數的Llama 7B模型。
除了算能外,另一大RISC-V廠商也將在2024年推出新品,那就是Ventana。在基于臺積電5nm工藝打造了Veyron V1后,我們似乎并未看到這一高性能數據中心處理器的商用落地,這對于初創公司的首款產品來說很正常,即便是英偉達的Grace也是在近兩年之后才開始交付的。
為了解決Veyron V1上的各種痛點,Ventana計劃在今年推出Veyron V2。V2處理器將集成192個RISC-V核心,單核性能提升40%。V2還將采用了UCIe標準的Chiplet,同時加入客戶可定制的DSA Chiplet,無論是FPGA還是ASIC,全交給客戶自行對負載效率進行優化,而不是一味追求最高的SPIECint跑分。
在各大RISC-V IP廠商接連完善自己的高性能RISC-V處理器核心陣容后,這一趨勢也就變得愈發明顯了,就連開源的RISC-V處理器核心也已經朝著高性能發展了。以香山為例,基于第二版南湖架構的香山處理器已經于去年正式發布,而第三代香山(昆明湖架構)的聯合研發工作早已啟動,預計今年我們就能看到最新的進展。
更多產品形態的出現
2023年有不少新的RISC-V電子產品出現,比如基于RISC-V芯片的平板產品PineTab-V、LicheePad 4A、DC-ROMA RISC-V PAD等。在經歷了首個RISC-V筆記本電腦出貨后,大家已經意識到在高附加值的消費電子產品中,RISC-V也有了分一杯羹的機會,而不再是局限于普通的IoT、可穿戴產品中。
隨著更多基于RISC-V芯片的落地,相關的開發板也在持續推陳出新,比如香蕉派就在最近推出了基于進迭時空K1芯片的BPI-F3 RISC-V開發板。進迭時空的K1芯片采用8核設計,單核通用算力等效1.3倍Cortex-A55,此外單芯片還融合了2.0TOPS的AI算力。
2024年,相信會有更多形態的硬件產品集成RISC-V芯片,無論是消費電子、產品Demo還是開發板。但硬件先行還是存在一些局限性,隨著更多開發者投入到RISC-V軟件的開發中去,完善該架構的軟件生態,或許會有更多廠商投身其中尋求商業落地,甚至是商業成功。
操作系統支持愈發完善
在RISC-V國際基金會、開發者社區以及Linux基金會等多方支持下,RISC-V在操作系統上的支持已經有了前所未有的改善,越來越多的RISC-V芯片可以在發布之初就支持Linux的各大發行版,去年年末發布的Debian 13操作系統也終于官方支持了64位RISC-V硬件。
同樣迎來支持的還有傲來操作系統(EulixOS),該系統是由中科院軟件所 / 中科南京軟件技術研究院團隊基于 openEuler 打造的操作系統發行版,其開發目標是集成軟件所的最新科研成果,面向開源愛好者、科研人員和學生,為在線服務、高性能計算、AI 計算等使用場景提供一款安全、易用的操作系統。而這一系統2.0版本,也集成了對RISC-V架構的原生支持,安裝鏡像支持哪吒D1、Unmatched、VisionFive等RISC-V硬件。
值得一提的是,已經有相關的項目在研究車機系統對RISC-V的支持了,近期我們已經看到了在SiFive Vision開發板上運行的車規級Linux Demo。隨著RISC-V車規芯片的陸續推出,以及車規級系統的支持,RISC-V全面上車或許離我們已經不遠了。
更多大廠入局RISC-V
去年五家芯片巨頭(博世、英飛凌、Nordic、恩智浦和高通)聯合起來成立了一家RISC-V公司Quintauris,旨在通過下一代硬件的開發推進RISC-V的全球化普及。對于他們來說,自研一個ISA耗時耗力,且風險較高,而RISC-V具備可自由定制的特性,很適合用于全新自研芯片的開發。
就連涉足芯片研發不久的Meta,也表示RISC-V架構是他們未來芯片開發計劃的核心。從已經發布的論文來看,Meta的下一代AI芯片MTIA很可能就是基于晶心科技的AX25-V100處理器開發的,該芯片預計將廣泛用于Meta自己的推薦系統中。
與此同時,對于這些大廠而言,基于RISC-V的芯片設計成本更低,可以用于開拓新的產品線,或是對于已有產品線推出替代。高通就表示,對于產品開發而言,RISC-V消除了與專有ISA以及有限可選核心綁定的問題,避免了新處理器開發時需要投入的巨額授權費用。
RISC-V甚至已經發展到了許多國家政府都難以忽視的地步,比如印度甚至推出了RISC-V處理器發展計劃,成立相關的基金會來推動RISC-V處理器的開發。甚至美國看到RISC-V在中國市場的發展,居然也希望通過出口管制來加以限制,只可惜他們面對的是一個開放架構,任何限制手段最終都會是無用功。
小結
對于半導體市場而言,2024年或許不會是需求井噴的好年,但很有可能成為設計大年,更多的半導體公司會將重心轉向研發與設計上,而此時為了追求降本增效的一大解決方案恰恰就是RISC-V。
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