RISC-V 芯片开始冲击高性能:“孕育”多核异构,软件适配待提高

作者:亿网科技  来源:亿网科技  发布时间:2022-08-29

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在 2022 RISC-V 在中国峰会上,RISC-V 中国峰会主席、平头哥半导体副总裁孟建义 RISC-V 回顾过去一年 RISC-V 生态建设进展。


国际基金会已经布局 70 多个技术团队进行技术标准定制;超过 160 各领域处理器核的渗透率越来越深;SPECint 首次超过性能 10 进入高性能计算行列;会员超过; 3100 家,比 2021 年增加 130%。


随着 RISC-V 在过去的一年里,技术和生态的逐步完善 RISC-V 在应用方面也取得了一些标志性的成果。


RISC-V 处理器在 IoT 应用规模超过 100 其中,中国公司出货量占1亿 50%;Clockwork 发布第一个基础 RISC-V 便携式计算机;


平头哥发布了第一个高性能 RISC-V 芯片平台无剑 600,支持 4 核高性能 RISC-V 主频最高可达到处理器 2.5GHz,同时推出 SoC 原型曳影 1520。同时,跃芳科技和赛芳科技也推出了超过主频的主频 1.5GHz 高端应用芯片 ,填补了 RISC-V 高性能领域的空白。


行业正在用行动证明,高性能不再是 RISC-V 向高性能发展是禁忌之地 RISC-V 发展的必然趋势是在高性能领域进一步发展 x86、Arm 正面 PK,还有两个大问题在等待 RISC-V。


加强处理器的性能,提高软件适应性


向高性能发展 RISC-V,它将面临来自处理器和软件的挑战,一方面 RISC-V 处理器本身需要在时,处理器本身需要在性能上取得突破。另一方面,基本软件适应也存在一些问题。


只有提高了处理器的性能,才能适应各种软件。孟建义说:此外,处理器的稳定性也非常重要,稳定性是复杂应用场景中软件移植的基础。


在软件方面,中国科学院软件研究所总工程师吴延军直言不讳地表示,尽管中国科学院软件所在的国际上游开源社区、国内开源欧拉社区和平头兄弟做了大量工作 RISC-V 基仍有许多核心基础软件无法适应基础软件 RISC-V 平台平稳运行。


这里可能有很多指令集规范不成熟的问题,因为以前很多基本软件包都是在 X86 和 Arm 从维护者和社区的角度来看,上运行还没有进行 RISC-V 当做是 Tire-1 或 First-Class-Citizen 武延军解释说。有概念问题、投资问题和商业利益回报问题。


正因为如此,学院软件研究所作为国家科学院机构,一直致力于率先移植支持高性能、引领未来生态发展的基础软件 RISC-V 在架构上,为商业发展铺平道路,但仍遇到一些困难。


例如,移植基本软件 RISC-V 验证平台之后,在模拟器环境下进行调试效率非常低。“平头哥发布了高性能 RISC-V 全栈芯片平台将为基础软件的高性能迁移提供很好的加速。武延军叹了口气。


此外,开发者关心的外设 IP 授权问题短期内仍难以突破,性能高 RISC-V 发展道路上的一大障碍。


但武延军表示,RISC-V 基金会理事会正试图探索开源软件走过的道路。为了解决这个问题,开源软件在开发初期也遇到了专利诉讼,IBM、英特尔、Linux 基金会以及自由软件基金会发起了名为“Open Invention Network(OIN)组织,组建专利池,加入 OIN 组织机构需要签署相应的协议,放弃对相关专利的索赔,共同抵制外部专利诉讼。


“如果未来 RISC-V 外设也可以形成这样的模式 IP 专利障碍可能会逐一消除。但毕竟,基本软件和半导体行业是不同的。半导体行业的专利布局和利润历史较长,形成的障碍和障碍较多,可能比软件困难得多。吴延军对雷峰网络 (微信官方账号:雷峰网) 说道。


孟建奕还表示,平头哥正在研发无剑 600 根据实际需要选择国内 IP,共同推动 RISC-V 生态建设。


更高性能的 RISC-V 硬件可以支持更多的软件适应,更多的软件适应可以使 RISC-V 发展到更高的性能领域。


高性能 RISC-V多核异构孕育


现在大多数应用场景都需要并行计算,所以无论是在 x86 还是在 Arm 在世界上,性能是通过堆核来提高的,在某些世界里, AI 甚至有成千上万的应用处理器核心。平头哥无剑 600 支持 4 个 RISC-V 处理器核心,RISC-V 处理器的性能也会通过堆核来提高吗?


孟建奕说:多核架构有一定的优势,但也不能一概而论,在某些场景和应用中,也需要更高性能的单核处理器。


武延军同意这一观点,并表示有 RISC-V 之后,在核心层面有更多的异构选择。


在我们谈论异构多核计算之前,我们实际上依赖于处理器制造商或指令集制造商的规范,比如 ARM 大核小核,像 X86 一些扩展指令集等。RISC-V 如果生态达到一定程度,我们对计算平台的描述可能不再像现在那样一般地说有几个核、主频赫兹和计算能力 TOPS、功耗多大。可以说有多少类型的核,每个核都有什么定制能力。这些不同类型的核集成到平台上,包装在机器中,处理能力多样,可以满足不同场景的需要。武延军说。