RISC-V的发展已势不可挡
RISC-V的发展已势不可挡
RISC-V FUTURE
ARM/x86
SINCE 1985/1978
RISC-V
SINCE 2010
X86
SINCE 1978
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#RISCV.后起之秀
3-5年后,RISC-V将无处不在!
——RISCV之父,图灵奖得主David Patterson
作为世界上最丰富和开放的指令集架构,RISC-V的发展已势不可挡,市场上已经有超过100亿颗RISC-V芯片!
——RISCV国际基金会CEO CalistaRedmond
未来两到三年内,RISC-V将突破性能水平或应用领域的限制,将很快超越其他架构!
——SiFive联合创始人Krste Asanovic
展露头脚,一路高歌,
国产自研cpu的未来......
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#RISCV.WHAT
- Introduction-
百度百科是这样介绍ta的:
RISCV是基于精简指令集计算原理建立的开放指令集架构(ISA),其具有完全开源,架构简单,易于移植,模块化设计,完整的工具链,成功的流片案例和社区贡献等特色,是第一个被设计成可以根据具体场景,可以选择适合的指令集的指令集架构。
书上是这样介绍ta的:
(riscv cpu处理器设计—胡振波)
RISCV的设计理念是“大道至简”,特点是“无病一身轻”,力图通过架构的定义使硬件的实现足够简单,没有背负向后兼容的历史包袱,文档篇幅短小且精悍。其中,RISCV中的字母V有两层含义:
1.这是加州大学伯克利分校从RISCI开始设计的第五代指令集架构;
2.它代表了变化(variation)和向量(vector)。
笔者看来,V也代表着vitality(生机),valor(勇气),在风险与机遇并存的金今天,是国产CPU突出重围的一个机会。
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#RISCV.WHY
- Feature –
x86 |
arm |
riscv |
|
领域 |
通用cpu |
移动手持领域 |
适用于嵌入式和移动设备,可被广泛应用于汽车芯片,IOT及AI等领域中 |
成本 |
收费 |
收费 |
永久免费 |
指令集 |
cisc |
risc |
risc |
生态 |
与操作系统,软硬件生态的深度融合 |
生态不完善 |
- RISCV是反抗垄断的产物
- RISCV的生态碎片正在逐步补齐,软件生态稳步成长
- 众多企业已经加入RISCV的市场浪潮中
- 架构文档短小精悍,易于阅读
- ......
古有魏蜀吴三国鼎立,今riscv能否与x86,arm三分指令集天下,让我们共同期待!
进击的RISC-V
中国的芯片人们,一直在寻求着突破之道,而RISC-V显然是这些道路中看起来最光明的一条。
“又一次平平无奇的变革”
夫以铜为镜,可以正衣冠;以史为镜,可以知兴替;以人为镜,可以明得失。而科技史,显然也属于历史的一部分。从传统的PC,到手机,再到未来的XR;从传统互联网,到移动互联网,再到未来的Web3.0;从CPU,到CPU+GPU,再到未来的CPU+XPU,变革一直都在发生,那么,我们各类智能设备的主控芯片,从X86,到Arm,再到RISC-V,也没有什么不可能。或许再过数十年,当我们回顾起这场变革的时候,只会觉得它稀松平常,就像我们很难记起是什么时候,Arm开始登上历史舞台一样。
科技的变革,有如下几个推动力:其他相关技术的发展和突破;应用需求的延伸,拓展与提炼;New Money取代Old Money的渴望,简称天时地利人和,而RISC-V的机会,就来自于世界上最大的New Money想取代世界上最大的Old Money的渴望——如果要做一款新的处理器,我们会选什么?
X86架构基本已经被Intel和AMD垄断了,国内虽说有兆芯和海光,这两家公司也很努力,但总归是有点受制于人的味道,毕竟X86架构不开源。RISC架构基本也变成了Arm的天下,不光需要交高昂的IP License和Royalty费用,最新的IP也基本上不对国内开放。在X86(CISC)和Arm(RISC)两个方向追赶,目前看来难度和成本都太高,RISC-V成为了比较可能的那一个选项。
目前,国内有多家基于RISC-V提供相关IP的公司,虽然我相信他们的目标都是成为下一个Arm,但这并不影响他们正在帮助这场变革的发生。
“大人,时代变了”
现在,有一些目前还不大,但是未来可以预见会很大的市场正在露出苗头,比如XR,比如AIPC,比如具身机器人等等等等。它们的应用生态尚且初级,不够成熟,需要建设,它们的软硬件需求需要在应用中一步一步延伸,拓展和提炼,在这些场景下,现有的通用处理器的优势还存在,但是基本仅剩一个易于上手,甚至连设计合理这一条都不能够保证——毕竟谁也不知道未来的AIPC究竟需要跑哪些应用,未来的具身机器人需要多大的空间计算能力。
请让我们再次回顾历史,这次是显卡的历史。
我们目前认为最早做出PC显卡的企业,是一家叫S3的美国公司(不是如日中天的英伟达),但早在S3之前,当时已经是大公司的Intel已经生产出了82720图形芯片,并将其制作成了iSBX 275图形加速卡。但Intel最终还是败给了新生力量们,在1990-2000年前后电脑游戏的第一次大爆发中,涌现出了一大批显卡公司,S3,Trident,3Dfx,ATI和英伟达,但是没有Intel。
是Intel没有能力吗?显然不是。而是在面对一个全新的市场时,大公司除了有钱,并没有比小公司有更多的优势,而团结的小公司往往因为更专注,更高效,更渴望成功,能比大公司做得更好。
每一次时代的变化,都是一批公司走向颠覆的时候,同时也是另一批公司走下神坛的时候。AI带火了英伟达,那么面向未来的应用会带火谁呢?我不敢随便预测,我只知道时代变了,而且时代一直在变。
“农村包围城市”
让我们回到RISC-V芯片本身。
做RISC-V大芯片难吗?
从技术角度上来说,做纯CPU不难的,现在已经有几家公司把产品做了出来。但是产品做出来,并不能代表成功,只能代表你有个产品。如果从一开始就没想清楚产品要干啥,那么可能从一开始就错了。
任何追赶者上来就想做通用产品,想包打天下,想一口吞下市场的行为,都是不合适的行为。毛主席在军事斗争时期,提出过农村包围城市的观点,任正非先生在通讯行业高速发展的时候,在商业中实践了这个观点,而如果RISC-V想再进一步,也可以走这么一条路,总结一下就是“由小到大,由专用到通用,由单一到融合”。
由小到大,目前RISC-V已经在大量的场景有所应用,比如IOT等等,这些场景的特点是芯片小,功能单一,成本要求严格。成本确实是当前阶段RISC-V的优势所在,而单一的应用场景使得软件生态变得不那么重要。
由专用到通用,是针对RISC-V目前处于弱势的软件生态而言的。所谓通用,是指能够支持绝大多数的软件应用,而软件生态的建设是一个浩大的工程,所以只有在一个一个的应用场景中慢慢磨砺,“这世上本没有路,走的人多了,也就成了路”。
由单一到融合,这是针对RISC-V异构生态而言的。最终用户其实并不关心CPU的架构,他们只需要自己的软件能够正常运行,所以,CPU就必须和GPU,NPU,SPU或者其他的XPU组成异构计算系统。
单独的RISC-V CPU固然有价值,但是CPU+XPU的组合更佳,更一步到位,等CPU能够对接各种类型的XPU,运行各种类型软件的时候,农村包围城市就完成了,相信到那时候的RISC-V及其生态,对它的两位老大哥应该就有一战之力了。
“领先一步和领先三步”
“领先一步是先进,领先三步是先烈”这句话又是任正非先生的一句名言,非常有参考意义。领先一步,足以让公司在现在的市场竞争中胜出,但是领先三步,则往往尽亏钱,方向还不一定对。木桶的一块板子长出一大截,不光浪费钱,还碍事,还对装更多的水毫无帮助。当然,大公司可以成立预研部门,而小公司则非常不建议去做领先三步的事情。小公司可以去领先几步呢?一家芯片公司,有了资本的加持,可以领先一步半到两步,但还是不能领先三步,而且最好能找到前两步的落脚点,避免第三步摔倒。比如,具身机器人和XR上的芯片,本质都是CPU和SPU/NPU的结合,前景非常诱人,但是路途也非常遥远,如果直接上手去做,最大的困难就是市场难以起量,软件生态也难以支撑,即便有资本支撑,但是很有可能支撑不到成功的那一天,为他人做了嫁衣。这就是领先三步的具体表现。但是如果我们反推一下,从工业视觉机器人的市场做起,再做到一些专用的AIPC,比如会议电视,翻译机,以及一些需要CPU+AI能力的设备,再慢慢进入到主流AIPC市场,最后等具身机器人和XR市场起量,再通过积累的CPU和NPU/SPU能力强势切入,这样的路是否就走得更加顺畅?整条路都在强化自己的CPU和NPU/SPU能力,化三步为三个一步,合情合理,稳稳当当。当然,这只是举个例子,但是目前看来,有这样认知的企业家,确实非常稀缺。
RISC-V确实是目前最适合中国国情的一条突破之道,但是经历过前几年的半导体狂热,大家对从低谷中跑出来的RISC-V显然更加谨慎。前途是光明的,道路是曲折的,要把这条路跑通甚至是弯道超车,信念,战略和各类扶持,三者缺一不可。科技史很短,迭代很快,相信我们都能够看到RISC-V的成功。
参考文献链接
https://mp.weixin.qq.com/s/ClHg4uRRI-b0UVrScazamw
https://mp.weixin.qq.com/s/PK1tKbwRUfsUyC0il7hEAA
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