RISC-V基金会董事谭章熹:RISC-V,从边缘逐渐向中央扩展
?在過去,由于技術閉環,導致處理器發展遇到了一些瓶頸。2010年,UC Berkeley開發了開源的RISC-V,從此,集自由、簡單、高效于一體的RISC-V得到了廣泛應用。
2022年7月21日,由中國開源軟件推進聯盟主辦,賽迪傳媒、《軟件和集成電路》雜志社聯合承辦,CSDN獨家直播的“第十七屆開源中國開源世界高峰論壇”上,RISC-V基金會董事、清華-伯克利RISC國際開源實驗室聯合主任譚章熹,帶來了《RISC-V與開源時代》的主題演講。
以下為譚章熹演講實錄:
大家好,我是RIOS實驗室的譚章熹,今天的演講主題是《RISC-V與開源時代》。
如下圖所示,是過去40年里微處理器產業的發展狀況。
X軸是年份坐標,Y軸是年份對應的數字,從Transistors(半導體晶體管)、Single-Thread Performance(單線程性能)、Frequency(主頻)、Typical Power(功耗)、Number of Logical Cores(處理器核數)幾個指標來看,隨著半導體技術的發展,半導體晶體管密度呈指數增長,但單線程性能并沒有呈指數增長,而是逐漸放緩,包括主頻在2000年以后就很難有明顯的增長。在整個功耗上,高端處理器在100瓦左右,處理器核數也隨著半導體的增長,目前在幾十個到幾百個核的狀態??梢哉f,過去40年,處理器的發展也遇到了一些瓶頸。
如上圖右側,展示的是Intel處理器的迭代與發展。從20世紀90年代末到現在,尤其是2014年以后,在14納米工藝上連續很多年沒有明顯變化,都是因為技術的限制遇到了瓶頸的發展,真正的處理器技術成為一個閉環。于是,2010年,UC Berkeley開發了開源的RISC-V。
RISC-V的特點
?RISC-V有以下幾個特點:
- 標準開放且自由的;
- 簡單且更高效的;
- 可以自由選擇的;
- 模塊化的治理架構;
- 容易被增強的;
- 由社區來維護;
- 非常安全、可信。
?
RISC-V的廣泛應用
在RISC-V發明的十年內,它得到了廣泛的應用。
從RISC-V基金會統計看來,每年差不多超過60%的增長速度,涵蓋了芯片設計、系統、IO,應用于不同的行業、研究機構、大學、研究實驗室等機構。雖然RISC-V是一個硬件,卻仍有很多軟件參與者。
目前,有超過750個RISC-V的會員,也有50多個國家和地區在RISC-V生態里面,RISC-V真正受到各行各業的擁抱。
?
RISC-V的發展階段
? 回顧過去十年內RISC-V的發展歷程,大概可以分為四個階段。
- 第一階段:2010-2016年,最開始的RISC-V只是簡單的ISA定義,包括早期的一些Test Chips,軟件也比較單一。
- 第二階段:2017-2018年,一些主流的美國廠商,將32位的RISC-V作為微控器的方式,在大的主處理器和真正實際產品里面應用。這個時候,RISC-V的軟件復雜度也有所提高,早期的測試程序已經升級為Bare Metal(裸金屬)的固件,包括一些控制程序。
- 第三階段:2019-2020年,RISC-V硬件和軟件的復雜度得到了進一步提升,應用的領域也得到了發展。除了32位Bare Metal(裸金屬)處理器之外,還有所謂的特權模式,跑稍微復雜一些的操作系統。常見的是大量在loT里面用到的SoC,芯片會使用RISC-V智能機。這個時代的RISC-V軟件更加復雜,有實時操作系統和專業Firmware。
- 第四個階段:2021年以后,RISC-V市場上的硬件有了更進一步的發展,包括大量的64位RISC-V芯片使用、多核CPU,以及向量處理器、Hypervisor等復雜的數據中心處理器的向量擴展,處理器的Hypervisor是管理模式的擴展。同時,大量的AI處理器、Application Processors都使用RISC-V做主控。這個時代軟件越來越復雜,包括完整的Linux,甚至出現了AI的Compilers,都是基于RISC-V智能機的處理器。
? ? ?RISC-V從誕生到過去十年得到了飛速的發展,它的應用領域從簡單的硬件拓展到主流且復雜的硬件上,還有一些復雜的軟件。RISC-V從邊緣逐漸向中央擴展。?
RISC-V帶來更多的可能性?
?如上圖,是RISC-V的增長。據Semico Research市場調研報告預測,到2025年,將達到624億的RISC-V處理器核,CAGR(復合年增長率)是146.2%。
而RISC-V的市場增長,主要是因為RISC-V通過擴展指令,實現擴展的加速和定制化,做到了Arm和Intel都做不到的事情。
例如有家叫睿思芯科的公司,最近發布了一些產品,通過用RISC-V增加了一些向量擴展指令,做到了超越傳統性能的提升,在一些實際應用的領域,比如低功耗的音頻、高保障的音頻處理中,可以通過擴展指令比Arm、其他傳統方案成倍提升。
RISC-V在未來發展的趨勢?
RISC-V也帶來了另外一些產業鏈上的發展。最近,Goolge推出了GoogleOpen Silicon,使用開源的EDA、開源的IP提供開源芯片設計的全流程方式。
預測到2025年,大量處理器都會使用RISC-V,而且有許多新的生產芯片會使用開源的EDA來做。以RISC-V為引領,整個產業鏈都是開源的趨勢,這將是未來幾年內所面臨的非常值得關注的一點。
點擊2022(第十七屆)開源中國開源世界高峰論壇-CSDN直播,查看更多精彩演講內容!
總結
以上是生活随笔為你收集整理的RISC-V基金会董事谭章熹:RISC-V,从边缘逐渐向中央扩展的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: 关于软文营销,你真的了解它吗?
- 下一篇: Hadoop集群中master: Per