RISC-V能否成為改變計(jì)算的好機(jī)會？一文了解

2021-08-20 09:09:34來源：雷鋒網(wǎng)

十年前，加州大學(xué)伯克利分校誕生了完全不同于 x86 和 ARM 的開源指令集 RISC-V。十年后，RISC-V 開始在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域找到自己的位置，一些觀點(diǎn)認(rèn)為未來 RISC-V 將發(fā)展成同 x86 和 ARM 三足鼎立的指令集格局，不過，放眼當(dāng)下，RISC-V 的商業(yè)化才剛剛起步，軟件和生態(tài)建設(shè)尚未完善，距離“稱霸一方”還要走多久?

近日，RISC-V international (RISC-V 國際協(xié)會)CEO Calista Redmond 接受了外媒 ZDNet 的采訪，表達(dá)了對 RISC-V 未來發(fā)展的態(tài)度與看法。雷鋒網(wǎng)對此作了不改變文章原意的編譯。

“半路殺出”的 RISC-V，改變計(jì)算的好機(jī)會

上世紀(jì) 80 年代是芯片競爭最為精彩激烈的時(shí)代，眾多不同計(jì)算機(jī)芯片架構(gòu)的蓬勃發(fā)展，百花齊放。

以當(dāng)時(shí)表現(xiàn)最為亮眼的幾款芯片架構(gòu)為例，不僅包括英特爾的 x86 處理器，還包括 IBM 的 POWER 架構(gòu)、NEC 和東芝等公司生產(chǎn)的基于 MIPS 的處理器、Digital Equipment Corp 的 Alpha 系列處理器、Sun 的 Sparc 處理器、摩托羅拉 PowerPC 系列以及惠普的 PA-RISC 系列。

不過，芯片行業(yè)歷來贏者通吃 —— 這些芯片架構(gòu)在經(jīng)歷了幾十年的競爭角逐之后，絕大多數(shù)都消失在歷史長河中，最終留下了兩個(gè)最主要的處理器陣營：x86 和 ARM。x86 自始至終歸英特爾所有，ARM 最初被賣給日本公司軟銀，如今正在被軟銀出售給英偉達(dá)。

但就在十年前，另一個(gè)重要架構(gòu)誕生了。

David Patterson 和 Krste Asanovi? 等教授在加州大學(xué)伯克利分校的實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出了“芯片世界的 Linux”——RISC-V 指令集，這一指令集不屬于任何一家公司，所有芯片制造商都可以使用且自由修改。

“如同 Linux 是開放軟件的內(nèi)核一樣，RISC-V 類似于開源硬件的內(nèi)核，”Calista Redmond 說道。

經(jīng)歷十年發(fā)展，RISC-V 逐漸走向商業(yè)化并被大型芯片企業(yè)注意到。

RISC-V 的早期支持者之一、知識產(chǎn)權(quán)初創(chuàng)公司 SiFive 正在與英特爾合作，并在英特爾的新代工項(xiàng)目中制造基于 RISC-V 的芯片。

此外，英偉達(dá)收購 ARM 交易的進(jìn)行，也促使更多的芯片公司考慮 RISC-V。“這對 RISC-V 而言將是一件意義重大的事情，對其他芯片架構(gòu)而言同樣意義重大，”賽靈思公司 CEO Victor Peng 在今年五月接受采訪時(shí)說道。

Calista Redmond 則認(rèn)為，這是自 80 年代以來芯片架構(gòu)多樣性消失之后，再次推動(dòng)架構(gòu)多樣性的好機(jī)會。“這是改變自上世紀(jì) 80 年代以來歷史所見的計(jì)算和硬件路線的最大機(jī)會，這讓我每天都感到非常興奮。”

“過去有很多處理器都在爭相成為計(jì)算的核心和靈魂，”Redmond 說。“然而，無論是早期個(gè)人電腦還是后來發(fā)展的手機(jī)，一切都采用專用架構(gòu)，剛剛起步的開源架構(gòu)在當(dāng)時(shí)并不具備成功的所有要素。”

“這是計(jì)算機(jī)歷史上的一個(gè)重大變化和轉(zhuǎn)折，我們看到了大規(guī)模的投資。”

RISC-V 聯(lián)盟成員翻了一番，軟件是當(dāng)下重點(diǎn)

Calista Redmond 憑借豐富的硬件經(jīng)驗(yàn)以及其與各方的深厚聯(lián)系，擔(dān)任了運(yùn)營 RISC-V 聯(lián)盟的職務(wù)角色。

大約在三年前，Calista Redmond 加入了 RISC-V 聯(lián)盟;此前她在 IBM 工作了 13 年，負(fù)責(zé)管理 IBM Z 系列大型機(jī)業(yè)務(wù)的生態(tài)建設(shè)，同時(shí)擔(dān)任 OpenPOWER 基金會總裁 ——OpenPOWER 基金會旨在為 POWER 芯片建設(shè)生態(tài)系統(tǒng)。

此外，Redmond 還在 Open Mainframe Project 的董事會任職兩年多，該組織成立于 2015 年，旨在將 Linux 引入大型機(jī)。

這意味著，Redmond 在組建聯(lián)盟以及建設(shè)聯(lián)盟方面經(jīng)驗(yàn)豐富。

“我管理著一個(gè)高效的聯(lián)盟，一部分工作是管理會員，另一部分工作是讓我們的會員人數(shù)持續(xù)增長，”Redmond 說：“我們有大量的簽約會員，從學(xué)生到企業(yè)家，再到初創(chuàng)公司，再到跨國公司。”

RISC-V 聯(lián)盟會員數(shù)量在過去一年翻了一番，超過 2000 。“這就是我們持續(xù)運(yùn)營社區(qū)的動(dòng)力。”

RISC-V 國際協(xié)會 CTO Mark Himelstein 改變現(xiàn)有計(jì)算格局的熱情與 Redmond 一樣。“我們正處于一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，由于物聯(lián)網(wǎng)和 SoC 等集成設(shè)計(jì)的興起，今年將有數(shù)億個(gè)內(nèi)核推出。”Himelstein 與 Redmond 在同一次采訪中告訴 ZDNet。

“即使某些公司將芯片都集成在一塊電路板上，他們也可能有十個(gè)用于特定目的的 RISC-V 芯片，”Himelstein 說。

Himelstein 還表示，能夠從不斷擴(kuò)大的生態(tài)系統(tǒng)中獲取知識產(chǎn)權(quán)，使得 RISC-V 芯片的靈活性更高，而不僅僅是以一種無許可協(xié)議的發(fā)展推進(jìn)。

涉及到所有 RISC-V 用戶通用功能集的擴(kuò)展，Himelstein 則表示：不要復(fù)制，要?jiǎng)?chuàng)新。

“我們正在追蹤并致力于社區(qū)認(rèn)為重要的事情，”Himelstein 說，“我們已經(jīng)擴(kuò)大了我們的軟件工作，目前有十五個(gè)軟件工作組”。

據(jù) Himelstein 介紹，聯(lián)盟在軟件方面的工作包括對 RISC-V 指令集規(guī)范和對軟件的一系列擴(kuò)展。“我們從基礎(chǔ)硬件元素、工具和設(shè)計(jì)資源擴(kuò)展到軟件和生態(tài)系統(tǒng)的其他方面，包括跨行業(yè)的操作系統(tǒng)、特定應(yīng)用程序和工作負(fù)載，這些都是成功的標(biāo)志”。

此外，開源的興起正在幫助軟件生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。

“我們已經(jīng)擁有精通在多種架構(gòu)上運(yùn)行的操作系統(tǒng)，”她指出。“Canonical、Ubuntu 和 SusE 已經(jīng)在多種架構(gòu)上進(jìn)行投資，RISC-V 架構(gòu)明顯包括在內(nèi)。”

RISC-V 進(jìn)步難以衡量，預(yù)計(jì)生態(tài)建設(shè)快于 x86 和 ARM

Redmond 不僅視不斷增加的開發(fā)量為進(jìn)步，還將日益復(fù)雜化的零件視為進(jìn)步。“RISC-V 始于學(xué)術(shù)界，隨后迅速轉(zhuǎn)向嵌入式和其他小型、簡單、低功耗設(shè)計(jì)。”

“有趣的事情發(fā)生了，我們看到 RISC-V 在所有計(jì)算類型中激增，不只是局限于某一方，而且正在發(fā)展成為多核、最大的系統(tǒng)、最大的芯片、擴(kuò)展型產(chǎn)品，從嵌入式到企業(yè)，包括即使是專有架構(gòu)也難以超越的工作負(fù)載。”

“從烙鐵到超級計(jì)算機(jī)，無處不在，”Himelstein 補(bǔ)充道。

從烙鐵到超級計(jì)算機(jī)的發(fā)展還在向前推進(jìn)，因?yàn)?Redmond 建立了一個(gè)保護(hù)和培養(yǎng) RISC-V 指令集的聯(lián)盟，且聯(lián)盟本身沒有任何商業(yè)野心。

就英偉達(dá)即將收購 ARM 而言，Redmond 指出，英偉達(dá)是 RISC-V 的“長期支持者”，曾表達(dá)過其“繼續(xù)使用 RISC-V 的戰(zhàn)略意圖”。

“一個(gè)有趣的角度是，有時(shí) RISC-V 是一種兼而有之的情況，”Redmond 說道。“在某些情況下，同一芯片上可以同時(shí)具有 RISC-V 和其他架構(gòu)。”Himelstein 對此表示同意，并觀察到有很多人是“多教派”。

RISC-V 的一些進(jìn)展很難被看到。因?yàn)闊o論既有事實(shí)證明 RISC-V 多么成功，也無法得知其全部使用范圍情況，這是因?yàn)?ARM 和其他商業(yè)技術(shù)提供商會讓它們的被許可企業(yè)簽署文件，但 RISC-V 的使用者不需要披露使用情況。

雖然 RISC-V 國際也要求供應(yīng)商披露使用情況，但以供應(yīng)商的意愿為準(zhǔn)，并不強(qiáng)行要求披露。

當(dāng)被問及衡量 RISC-V 的進(jìn)步是否比較難以描述時(shí)，Redmond 回答說：“恰當(dāng)?shù)卣f，我們無法展示每一個(gè)協(xié)會成員的路線圖以及使用該指令集的芯片設(shè)計(jì)計(jì)劃”。

不過，她列舉了一些公開事實(shí)，例如歐洲處理器計(jì)劃試圖采用開源的計(jì)算方法，RISC-V 參與其中;在亞太地區(qū)，可以看到很多關(guān)于 RISC-V 的應(yīng)用興起，從手機(jī)到汽車，日本的汽車供應(yīng)鏈尤其如此。

巴基斯坦已經(jīng)宣布 RISC-V 是他們的國家芯片架構(gòu)，印度則有一個(gè)基于 RISC-V 的 Shakti 芯片項(xiàng)目。在北美，許多跨國公司正在將 RISC-V 作為其整體芯片戰(zhàn)略的一部分，其中包括英偉達(dá)和谷歌。

顯而易見的是，開源指令集可以讓谷歌和亞馬遜等云計(jì)算公司受益。阿里巴巴是唯一一家公開披露使用 RISC-V 的云公司。此外，RISC-V 的提出者之一 Patterson 教授曾在谷歌內(nèi)部擔(dān)任顧問多年，負(fù)責(zé)開發(fā)用于機(jī)器學(xué)習(xí)的 TPU 處理器。

當(dāng)被問及其他云公司是否正在開發(fā) RISC-V 時(shí)，Redmond 表示暫時(shí)不方便透露。

在 Redmond 看來，RISC-V 能夠穩(wěn)步發(fā)展是因?yàn)樗趲椭⒌穆?lián)盟能夠推動(dòng) RISC-V 生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)，且其速度能夠比 x86 或 ARM 快得多。

“早在 80 年代，就存在過激烈的處理器‘混戰(zhàn)’，那次洗牌是主要由英特爾和后來的 ARM 共同完成的，之后它們都花了幾十年的時(shí)間來建設(shè)自己的生態(tài)，”Redmond 說道。

“這也是 RISC-V 需要面臨的問題，但我可以向你保證，RISC-V 的生態(tài)建設(shè)以及兼容性、移植性問題的解決不需要花費(fèi)幾十年的時(shí)間。

“這些都是我們可以預(yù)見的”，她說。

標(biāo)簽： RISC-V 計(jì)算