mikesicroom · 2021年07月08日

RISCV中国峰会有感

6月21到27日,首届risc-v中国峰会在上海科技大学举行。和以往的RISCV conference不同,这个主要面向国内的厂商、客户和高校群体,用中文演讲,线上同步直播,对国内对RISCV有兴趣的同僚们是一个很好的交流机会。因为会议时间很长,我也只参加了部分演讲,这里仅仅是个人的一些感想。具体的一些细节可以等到官方slides和video发出来之后再回顾。

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(https://www.riscv-conf-china....
首先,RISCV这个硬件开源项目至今取得了超乎想象的成功,很大程度上需要归功于中国的大力参与和支持。处理器是几乎是现代所有信息科技的基础,而指令集又是其设计的起点。随着中美摩擦的加剧,中国迫切需要一个不受美国限制的指令集,同时它又需要有一定的发展和生态基础,不需要从头开始。riscv可以说是正当其时。而作为拥有X86和ARM两大指令集的美国,对RISCV的态度就主要是从初创企业的角度来发展,而不是积极主动的推广,这样在力度上就差了很多。

从这次会议的参与方可以看出,相当多的高校和企业都参与到了RISCV的软硬件生态建设中,其中很大一部分因素就是对完全自主知识产权的需求。可以说riscv未来十年的发展,以及它能否突破低端应用瓶颈,进入中端消费领域和高端服务器和超短领域,主要就取决于中国。显而易见,中国在科技自主方面的趋势是不可逆转的,这也是我个人对RISCV的发展持相当乐观态度的来源。至于其他的免费、开源、可扩展等特性反而是其次的因素,是RISCV作为Domain Specific应用的基本特征。

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(starfive 峰会 ppt)

峰会中的另一个明显特征是多家公司的RISCV核心开始向高性能领域发展(对标ARM A7x 系列),不再仅限于低端嵌入式的应用。一年前平头哥发布业界最强的XT910的时候,证明了RISCV可以在高性能处理器上和ARM PK的能力。这次峰会中,starfive就发布了“天枢”高性能处理器,峰值性能可以和ARM A76相当。虽然在PPA方面和ARM还有一定的差距,但这样的结果表明RISCV的指令集是能够支持高性能处理器的需求的。

虽然在这个级别,RISCV的生态还很弱小,不足以撼动ARM的垄断地位。然而,“积跬步而致千里”,能以较小的设计团队和较弱的经验来成功设计高性能处理器不正是证明了RISCV的优越性么?ARM的优势在于先发性和历史积累,而这些积累有时候也是负担。RISCV作为后起之秀,可以从一开始就避免了一些鸡肋的历史残留,从而设计出更加干净和高效的指令架构,更好的支持自定义功能的扩展,也会在新兴领域获得优势。当然我也并不认为当下RISCV可以在如手机和平板这样的消费级领域挑战ARM,而是应该着眼于刚起步和快速发展的领域。

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(starfive 峰会 ppt)

除此之外,高性能RISCV核心比较有希望的领域就是AI,这同样是一个新兴领域,ARM的优势并不明显,同时应用也够丰富,能够支撑起多种多样的设计实现。这次峰会中有不少相关的主题,如希姆计算的“NeuralScale”,给出的性能也是很惊人的。还有starfive的X280,这是基于RVV扩展的加速器。还有几家公司也是基于RVV的扩展,可以看到Vector还是比较火的方向。这也是为数不多的RISCV和ARM起步相近的领域。

除了这次峰会展示的之外,还有不少公司用RISCV作为AI芯片的控制处理器,或者在其基础上扩展自定义指令实现AI的特定加速。RISCV+AI确实能够结合当前比较热门的两大领域,能够获得更大的关注度和影响力。不过要挑战当前的AI巨头还有不小的难度,同时还需要AI的生态继续向生活的方方面面渗透来开发更多的应用场景。总得来说,就是前景光明,但当下仍需要一步一个脚印的积累。

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(香山 峰会 ppt)

峰会的第三个亮点就是香山处理器。在本次峰会中有几十个主题,全方位介绍了这个硬件开源项目的方方面面,可以说赚足了眼球。之前Berkeley发布BOOM架构的时候我就常想,什么时候国内的高校也能推出这个级别的开源处理器。香山的发布正式填补了这个空白,这里衷心为包老师和香山团队鼓掌!第一版雁西湖使用chisel开发,在完成RTL设计的同时还开发了多个验证和评估的工具,成为一个综合性的开源平台。

作为高性能RISCV处理器,雁西湖在PPA上和之前那些商业公司开发的核心还有一定差距,然而对于一个以学生为主的团队开发的项目,这是个非常大的成功。从教学的意义上看,能够使用现代处理器设计方法走通完整的设计流程,对于学生的知识和经验都是很大的提升和积累。

下一代“南湖”据说要达到ARM A76 的水平,这是个不小的挑战。项目的代号也说明了这次迭代极为重要的意义。这个级别的开源核心真正进入商用可能还有比较长的路要走,怎么在教育培养中发挥更大的作用应该是香山当下主要的目标。

以上就是我个人的一些感想。总的来说,RISCV会在今后十年取得比较大的发展,尤其是中国市场。除了国产替代这个明确的领域外,我更希望RISCV能在真正的商业应用中战胜ARM,找到自己的真正的价值。

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