Krste Asanović教授:RISC-V发展势不可挡!Software是发展的关键!

2023-07-17 18:28:22 来源:EETOP 综合编辑

“未来五年,RISC-V将迎来迅猛增长。至2025年,RISC-V处理器核的出货量将达到800亿颗,而这仍是保守估计。”在6月刚刚结束的“SiFive中国技术论坛”上,RISC-V主要发明人、RISC-V国际基金会主席、SiFive共同创办人兼首席架构师Krste Asanović教授兴奋的表示,RISC-V架构已经度过了最初的蛰伏期,其发展势不可挡!

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图1. Asanović教授指出Vertical Semiconductor时代下选择RISC-V成必然趋势

 

Asanović教授认为,每个时代都会有对应主导的指令集,例如微处理器时代的x86架构,移动互联时代的ARM架构。而在当下更垂直纵深的半导体商业模式下,以苹果、特斯拉为代表的行业领军公司都在自定义硅系统的产品设计,灵活开源的RISC-V架构正是为当下“Vertical Semiconductor”(垂直半导体)时代而生的。

 

确实,RISC-V内生的指令集架构优势正在日趋明显,优异的PPA(Power/ Performance/Area)性能,基于开架构的更多竞争也在激发更多的创新,高性能处理器和更好的生态支持都将指日可待。那么,RISC-V未来发展的关键是什么呢?Asanović教授非常坚定的表示:“Software!Software!Software!”重要的事情说三遍!

 

SiFive企业营销与业务开发资深副总裁刚至坚先生也表示,对于Compute powers the semiconductor,现在有很多新的用户,需要新的芯片、软件,如果有新的东西,最长的时间会是花在软件上,要写新的软件。那么进新的市场,用X86还是RISC-V?刚至坚先生非常坚定的说:“RISC-V没有限制,什么市场都可以做,如果看5年10年15年,几乎全部东西都变成RISC-V。”

 

为什么说Software是RISC-V发展的关键呢?以生成式AI芯片的设计为例,我们可以更深刻的了解,软件在当今芯片设计中的重要地位。AI是我们这个时代的使命。无论是在翻译日常绘画,或者是多模态的艺术创作,这些大模型在接下来20年内,会有无限大的应用和发展。

 

那么如何在当前针对还未发明的神经网络模型设计一个AI芯片,让它能够对还没有发明的神经网络做最大、最优化?如果芯片已经成功设计出来,那么如何让软件在一个新的神经网络的模型下面,以最短的时间让它在芯片上所有的硬体做到最大的利用,最后在端到端的inference上达到最好的结果?

 

针对以上问题,SiFive AI/ML产品高级总监李本中先生从技术角度进行了很详尽的阐述。最初做AI芯片,CNN都只是几百万的参数,之后是几亿的参数。而生成式AI Chat GPT3.5,据资料显示是175个billion,Chat GPT4.0已经是一个trillion。这是相当大的AI的数据流。这个数据流在不同的接口、不同的装备上传输的时候,都会有延迟,会造成硬件的空转。

 

李本中先生介绍说:“今天,大部分硬件的利用率都不到20%。这不是硬件的问题,需要软件去解决。而软件是一个高效能的AI的工具链软件,需要靠人力、物力才能够做出来。即便做出来,维护它也是非常耗时耗力的。“此外,在生成式AI芯片里,硬件的价值只能在软件的加持下才能够展现。不管芯片做的再好,如果软件不给力,那最后就是没有价值的。

 

这跟传统的芯片设计已经完全不一样。SiFive认为,开放式的标准,还有开源才是生成式AI芯片最坚固的科技基础。李本中先生解释说:“这就好像在打靶。打靶最重要的就是要把下盘扎稳。下盘不稳,永远没办法对准。那么怎么做好芯片?这就需要一个灵活的硬件架构,需要一个稳定的高效能的软件工具。“

 

SiFive选择的是RISC-V、MLIR 和LLVM 。为了让芯片经得起未来的考验,李本中先生建议:“升级、革新、接纳、快速启动,这四件事必须考虑。”关于接纳,李本中先生特别强调说:“我很鼓励你们想一件事情,你们有没有想过把自己的东西放上去?为什么大家总觉得说,拿出去的好像是自己的秘密武器。在当今的高科技时代,这并不是一个正确的想法。其实,把东西放上去,让更多人能用,而你用得更全面、做得更好、做得更快,这才是关键!”

 

在谈论哪些市场将成RISC-V未来发力的重点时, SiFive企业营销与业务开发资深副总裁刚至坚先生梳理了以下四点:

l首先,对功率效率有较高要求的领域,比如移动市场。目前RISC-V的功率效率相比arm会有30%~40%的提升,同时,谷歌已经正式宣布RISC-V 成为 Android 支持的 Tier-1 架构平台。

l其次,汽车领域。电动化和自动驾驶已经彻底颠覆汽车业,从硬件到软件的彻底焕新将催生一个全新的生态。

l第三,即AI,特别是生成式AI和大语言模型提升了对可编程性的需求。

l最后,特定的关键领域,例如NASA已在大型航天和工业项目中采用了RISC-V。

 

这4个领域不仅将成RISC-V未来破局的关键,更是SiFive率先布局以期抢占市场的重要支点。刚至坚先生表示:“SiFive从一开始就坚定投入RISC-V,并致力于帮助全球各产业界加速‘RISC-V化’。”而在中国,RISC-V更被寄予厚望。SiFive在论坛上也官宣,要亲自运营中国市场,并向中国产业界充分展现了自身的能力图谱。

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图2. SiFive企业营销与业务开发资深副总裁刚至坚先生表示SiFive全力投入RISC-V以及将亲自耕耘中国市场的决心

 

据数据统计,RISC-V国际基金会的会员数从3年半前即2019年12月份时的435个壮大到现在已经近4000个,几乎是近10倍的增长。正如刚至坚先生在演讲中总结的,“RISC-V的优势就是精简、开源、低功耗、模块化,而充分的参与和竞争会带给RISC-V领域更多的动能和活力,这是其他架构都无法比拟的优势!”

 

RISC-V生态大军正以想象不到的加速度席卷而来,它的出现让中国开始有机会参与全球算力的竞争。顺势而为,相信这项后起之秀的技术,会助力中国企业乘风破浪,扶摇而上!


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