RISC-V,迎來了「破冰者」
世紀(jì)末,當(dāng)瓦特的蒸汽機(jī)的轟鳴聲第一次響起,撕碎了手工紡車的寂靜。貴族壟斷的紡織行會(huì),頃刻間土崩瓦解。兩個(gè)世紀(jì)后,類似的事件再次上演。開源的
本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/202503/467519.htm世紀(jì)末,當(dāng)瓦特的蒸汽機(jī)的轟鳴聲第一次響起,撕碎了手工紡車的寂靜。貴族壟斷的紡織行會(huì),頃刻間土崩瓦解。兩個(gè)世紀(jì)后,類似的事件再次上演。開源的 DeepSeek,沖破了 Open AI 用高昂訓(xùn)練成本 GPT-4 搭建的數(shù)字「高墻」。
這是開源與閉源的初次交鋒,以開源的勝利宣告結(jié)局。
15 年前,在伯克利大學(xué)中,一套只包含了不到 50 條指令的全新指令集誕生。這套指令集被稱為 RISC-V,為了保證 RISC-V 的徹底開放,使用了 BSD License 開源協(xié)議。
同樣的,作為一種免費(fèi)開放的指令集架構(gòu),RISC-V 帶著開源屬性,狠狠撞向了傳統(tǒng) ISA 的封閉模式,讓全球芯片開發(fā)者窺見了「架構(gòu)平權(quán)」的曙光。
開源,勢(shì)頭迅猛
在首屆玄鐵 RISC-V 生態(tài)大會(huì)上,中國工程院院士倪光南描述了當(dāng)時(shí) RISC-V 的現(xiàn)狀:「毫不夸張地說,今天 RISC-V 是中國 CPU 領(lǐng)域最受歡迎的架構(gòu)。中國芯片產(chǎn)業(yè)和整個(gè)芯片生態(tài)將會(huì)越來越多地聚焦于 RISC-V 架構(gòu)?!?/p>
當(dāng)初的言語照進(jìn)現(xiàn)實(shí),RISC-V 的發(fā)展在眾人拾柴中被推得越來越快。
RISC-V 在 2024 年有非常多的進(jìn)展。2024 年 10 月是 RISC-V 的一個(gè)重要時(shí)刻:RVA 23 Profile(配置文件標(biāo)準(zhǔn)) 正式獲得批準(zhǔn)。這一批準(zhǔn)對(duì)于 RISC-V 及其生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。
這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可能聽起來有點(diǎn)專業(yè),簡(jiǎn)單來講,對(duì) RISC-V 來說就跟蓋房子終于有了官方統(tǒng)一圖紙一樣重要。RISC-V 的作為開源指令集架構(gòu),好處就是特別靈活,想咋改咋改。但問題是,如果大家各干各的,最后東西可能就不兼容了?,F(xiàn)在有了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),就像給所有蓋房子的人發(fā)了統(tǒng)一的圖紙,芯片設(shè)計(jì)廠商和開發(fā)者照著這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來,開發(fā)的時(shí)候就不會(huì)亂套,成本也能降下來。
此外,RISC-V 的出現(xiàn),讓芯片巨頭們看到了更多可能。英偉達(dá)推出了 RISC-V 戰(zhàn)略,并預(yù)計(jì)僅2024 年一年就出貨 10 億個(gè) RISC-V 內(nèi)核。同時(shí),RISC-V 基金會(huì)會(huì)員的數(shù)量持續(xù)增加,全球已有 4400 多家會(huì)員,預(yù)計(jì)到 2030 年,RISC-V 架構(gòu)產(chǎn)品出貨量的年復(fù)合增長(zhǎng)率會(huì)達(dá)到 40% 以上。
對(duì)比 GitHub 上的開源項(xiàng)目的數(shù)量,RISC-V 架構(gòu)項(xiàng)目在過去幾年里飛速增長(zhǎng),數(shù)量達(dá)到 1 萬多個(gè),與另外兩家的差距持續(xù)拉近,極具潛力。
對(duì)比性能來看,國際上的 SiFive 與 Ventana 走得相對(duì)比較快,已經(jīng)發(fā)布了各自的高性能旗艦 IP,國內(nèi)也不逞多讓。就在今天召開的2025 玄鐵 RISC-V 生態(tài)大會(huì)上,阿里達(dá)摩院宣布,玄鐵首款服務(wù)器級(jí) CPU C930 將從 3 月開啟交付。玄鐵 C930 兼容 RVA23 Profile,SpecINT2006 跑分可達(dá) 15/GHz,這一性能表現(xiàn)足以媲美甚至超越當(dāng)前市場(chǎng)上許多主流處理器,RISC-V 正邁向高性能,全面擁抱 AI。
從當(dāng)前的進(jìn)度來看,開源的 RISC-V 和其他閉源的兩大架構(gòu),差距在迅速縮小。并且,未來這種差距會(huì)越來越小。
開源的 RISC-V 不是烏托邦
很多人都在總結(jié) DeepSeek 的成功究竟是因?yàn)槭裁矗?/p>
實(shí)際上,能讓 DeepSeek 大獲全勝的是三點(diǎn):效果、成本、開源,媲美 OpenAI 的效果、更低的成本,最重要的一點(diǎn)是加上了開源。
它通過開源將這些技術(shù)公之于眾,如果沒有開源,DeepSeek 不會(huì)引起全球如此廣泛的關(guān)注。開源不僅讓技術(shù)更加透明,還推動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
而芯片架構(gòu)中,RISC-V 的特性與 DeepSeek 成功的三大屬性「不謀而合」。
效果上,國內(nèi)頭部的玄鐵處理器已發(fā)布 3 個(gè)系列 13 款產(chǎn)品,覆蓋高性能、高能效、低功耗等不同場(chǎng)景,累計(jì)授權(quán)客戶超過 300 家,授權(quán)個(gè)數(shù)超過 800 個(gè),量產(chǎn)顆數(shù)突破 40 億。在今天的玄鐵生態(tài)大會(huì)上,除了 C930,達(dá)摩院還披露了 C908X、R908A、XL200 等玄鐵處理器家族新成員的研發(fā)計(jì)劃,向 AI 加速、車載、高速互聯(lián)等方向持續(xù)演進(jìn)。具體而言,C908X 定位為玄鐵首款 AI 專用處理器,支持 4096 bits 超長(zhǎng)數(shù)據(jù)位寬 RVV1.0 矢量擴(kuò)展;R908A 面向車規(guī)級(jí)芯片的高可靠需求;XL200 則將提供更大規(guī)模、更高性能的多簇一致性互聯(lián)。
成本上,當(dāng)前 Arm 針對(duì)中小企業(yè)收取的 IP 費(fèi)用和流片成本總價(jià)打包降低到 8 萬美元,組合 IP 包價(jià)格甚至低于這個(gè)數(shù)字。但據(jù)相關(guān)從業(yè)者預(yù)測(cè),RISC-V 服務(wù)器的 IP 授權(quán)成本相較 Arm 架構(gòu)能下降 50%。
生態(tài)上,像玄鐵發(fā)起「無劍聯(lián)盟」,強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,牽引產(chǎn)業(yè)上下游合作伙伴的力量,助力更多終端廠商快速推出 RISC-V 芯片,賦能千行百業(yè)。玄鐵 RISC-V 生態(tài)已成為國內(nèi)覆蓋面最廣、參與廠商最多、發(fā)展最為成熟的 RISC-V 生態(tài)之一。
除了三點(diǎn)屬性,RISC-V 還擊中了時(shí)代的風(fēng)口:AI。
上世紀(jì) 90 年代,說一家公司有 IBM 的風(fēng)范是頂級(jí)的褒獎(jiǎng),但到了 2010 年代,說別人像 IBM 就有點(diǎn)像罵人了。
上一個(gè)類似情況的還是 2007 年的英特爾,蘋果曾希望英特爾為初代 iPhone 提供處理器,但時(shí)任英特爾 CEO 保羅?奧特里尼拒絕了這一提議,認(rèn)為利潤太低。而當(dāng)蘋果正式發(fā)布 iPhone 后,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)浪潮的正式開啟。
如果單純看保羅?奧特里尼時(shí)代的業(yè)績(jī),英特爾沒有表現(xiàn)出一絲疲態(tài),營收和利潤不僅沒有變差,反而越來越好。但問題在于:在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,賣 X86 芯片用到手機(jī)上沒有意義。
生成式 AI 的到來,Al 加速器需要考慮與 CPU 的協(xié)同設(shè)計(jì),需要能根據(jù)不同需求實(shí)現(xiàn)高效定制。相比 X86 和 Arm,主打靈活、開源、成本的 RISC-V,更能給出AI 時(shí)代滿意的高性價(jià)比方案。
一場(chǎng)架構(gòu)革命的「團(tuán)戰(zhàn)突圍」
開源不是免費(fèi)的午餐,而是共建的盛宴。
開源項(xiàng)目的成功依賴于其開放性和生態(tài)建設(shè),最終能夠勝出的開源玩家一定是極度開放和包容的,并且能夠帶領(lǐng)參與者一起構(gòu)建起強(qiáng)大的生態(tài)壁壘。
對(duì)于新入局者來說,面對(duì)新的芯片架構(gòu),所有前期的嘗試都意味著要付出巨大的沉沒成本。很多小芯片企業(yè)會(huì)在一步一步地試錯(cuò)中,走向消亡。哪怕是大企業(yè),也會(huì)抱有「打不過就加入」的想法,往往不愿意花費(fèi)精力進(jìn)行前期的消耗,而是保留體力,看準(zhǔn)時(shí)機(jī)直接收購一家成熟的技術(shù)、或者成熟的企業(yè)。
但總需要有人站出來,說出:「因?yàn)槲覀冞€年輕,不知道天高地厚?!瓜胍澜缱龅健讣軜?gòu)平權(quán)」,總有人要做第一位 DeepSeek,要做第一個(gè)大模型開源的人。
探索 RISC-V 的力量有很多,阿里達(dá)摩院玄鐵是其中翹楚,并且繼往開來,一往無前。
在這輪 RISC-V 浪潮中,達(dá)摩院玄鐵是公認(rèn)對(duì)國際開源社區(qū)貢獻(xiàn)最大的中國機(jī)構(gòu)之一,目前在基金會(huì)技術(shù)委員會(huì)及 10 余個(gè)技術(shù)小組擔(dān)任主席或副主席職位,積極推動(dòng) AI 相關(guān)技術(shù)方向的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。
玄鐵推出高性能 C910 處理器后積極開源,也是全球廣泛探索高性能 RISC-V 應(yīng)用的起點(diǎn)。目前,玄鐵團(tuán)隊(duì)推動(dòng)了超過 30% 的 RISC-V 高性能處理器落地應(yīng)用,加速 RISC-V 在各個(gè)高端領(lǐng)域的滲透。
倪光南院士對(duì)此表示,這種務(wù)實(shí)的投入和創(chuàng)新,正是 RISC-V 生態(tài)健康發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。
達(dá)摩院玄鐵始終在擴(kuò)大 RISC-V 的「朋友圈」,2024 年發(fā)起成立「無劍聯(lián)盟」,首批成員包括從 IP、EDA 供應(yīng)商,到網(wǎng)絡(luò)、工具鏈優(yōu)化及應(yīng)用公司在內(nèi)的芯片產(chǎn)業(yè)鏈上下游的公司。通過構(gòu)建開放、協(xié)同、普惠的 RISC-V 芯片服務(wù)體系,加速 RISC-V 產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。今年,「無劍聯(lián)盟」又官宣了一批新成員,包括 Cadence 和西門子 EDA 等頭部玩家,「EDA 三巨頭」齊聚。
通過構(gòu)建 RISC-V 產(chǎn)業(yè)合作新范式,幫助芯片公司加速技術(shù)轉(zhuǎn)化過程,降低開發(fā)成本與風(fēng)險(xiǎn),幫助行業(yè)充分挖掘 RISC-V 的商機(jī)。在玄鐵 RISC-V 生態(tài)大會(huì)現(xiàn)場(chǎng),江原科技、物奇微電子、憶芯科技、速顯微等多家芯片企業(yè)進(jìn)行了 RISC-V 芯片新品發(fā)布儀式,涉及 AI 推理、高性能網(wǎng)絡(luò)、SSD 主控、GPUSoC 等關(guān)鍵方向。
中科重德、泰芯、矽昌、匠芯創(chuàng)、聰鏈等企業(yè)則展示了 RISC-V 芯片在機(jī)器人、工控、智能終端等行業(yè)的落地應(yīng)用。
結(jié)語
RISC-V 的 15 年是一段跌宕但迷人的往事,芯片架構(gòu)用百年時(shí)間建立的森嚴(yán)秩序里,還沒有相信過王侯將相寧有種乎的故事。在高科技產(chǎn)業(yè),任何顛覆式技術(shù)出現(xiàn),都意味著老玩家的壁壘被打破。
2007 年的 iPhone 發(fā)布會(huì)上,喬布斯引用了 2003 年圖靈獎(jiǎng)得主 Alan Kay 的一句話:真正在意軟件的人,應(yīng)該自己造硬件。如今,開源的 RISC-V 正在朝著「開放、協(xié)同、普惠」的方向前進(jìn),真正降低芯片設(shè)計(jì)的門檻,讓所有人都有「自己造硬件」的可能。
正如倪光南院士今天在玄鐵生態(tài)大會(huì)上所說,開源模式有助于 RISC-V 構(gòu)建一個(gè)包容、協(xié)同創(chuàng)新的全球化生態(tài),有望成為芯片產(chǎn)業(yè)變革的新引擎。
評(píng)論