SiFive：RISC-V的發(fā)展勢不可擋，RISC-V也可以高性能！

RISC-V，作為一個(gè)新生的精簡(jiǎn)指令集的開(kāi)源指令架構，自2010年誕生之日起，就開(kāi)始逐漸被業(yè)界所關(guān)注。RISC-V指令架構摒棄了ARM指令架構中很多冗余的部分，使得核非常的簡(jiǎn)潔高效，同時(shí)它又是開(kāi)源的，所以使得CPU核設計愛(ài)好者有了一個(gè)公共的平臺，深入理解CPU核的指令設計和擴展。由于其后發(fā)優(yōu)勢，RISC-V采用了固定大小的指令長(cháng)度，并且指令的數目相對較少。這種設計簡(jiǎn)化了處理器的設計和實(shí)現，同時(shí)提供了更好的性能和能效。同時(shí)，RISC-V 提供了可選的指令擴展，如浮點(diǎn)指令集、向量指令集和多核處理器指令集，這使得 RISC-V 可以根據具體應用的需求進(jìn)行靈活選擇，從而在不同領(lǐng)域展現其強大性能。

但是一直以來(lái)，RISC-V架構在業(yè)內都給人以小型、快速、低功耗的特點(diǎn)，普遍認為RISC-V架構最大的掣肘是其性能，但是如今的RISC-V經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，早已不是當年的吳下阿蒙，隨著(zhù)RISC-V生態(tài)系統的不斷壯大，各種硬件設計工具、編譯器、操作系統和開(kāi)發(fā)環(huán)境也在迅速發(fā)展。就在6月28日，“2023 SiFive RISC-V中國技術(shù)論壇”在北京舉行，本次論壇重點(diǎn)旨在向外界傳達一個(gè)重要的信息：RISC-V架構的發(fā)展勢不可擋，高性能需求的工作，RISC-V架構同樣也可以勝任！

在論壇的開(kāi)始，RISC-V的主要發(fā)明人、SiFive共同創(chuàng )辦人兼首席架構師Krste Asanovi?教授表示，RISC-V發(fā)展勢頭強勁。他預測到2025年，RISC-V內核數將達到800億顆。他相信RISC-V架構將提供更強大的處理器和生態(tài)系統，并有望在未來(lái)兩到三年超越傳統架構。

RISC-V的主要發(fā)明人、SiFive共同創(chuàng )辦人兼首席架構師Krste Asanovi?教授

那么，維持未來(lái)RISC-V高速增長(cháng)的底氣和最重要的機遇在哪里呢？答案是生成式AI和汽車(chē)電子領(lǐng)域。

在如今這個(gè)生成式人工智能大紅大紫的時(shí)期，RISC-V無(wú)疑是對于AI領(lǐng)域十分契合的架構。SiFive AI/ML產(chǎn)品高級總監李本中先生在論壇上表示：“今天大部分硬件的利用率都不到20%?！币簿褪钦f(shuō)有大部分時(shí)間，硬件性能并沒(méi)有充分得到發(fā)揮，大量電能成本被白白消耗，而RISC-V的低功耗設計，恰恰切入了這個(gè)行業(yè)痛點(diǎn)，其在生成式人工智能任務(wù)中可以提供更好的能效，從而節約大量從事軟件能效優(yōu)化的人員，為企業(yè)節約大量AI訓練成本。不僅僅在節能方面，RISC-V架構的可擴展性，還可以支持各種不同的處理器核心和指令集擴展。這使得它適用于生成式人工智能領(lǐng)域中的各種任務(wù)和應用，包括機器翻譯、音頻生

成、圖像生成等。從而使用更小的成本，實(shí)現比原來(lái)更多的可能性。

而另一個(gè)支持RISC-V高速增長(cháng)的方面則是汽車(chē)自動(dòng)駕駛。SiFive注意到：最近這兩年對于國內來(lái)說(shuō)汽車(chē)電子是變得越來(lái)越熱，可能有一半的芯片企業(yè)都想和汽車(chē)電子有一些交集，而自動(dòng)駕駛領(lǐng)域從硬件到軟件都和傳統芯片領(lǐng)域有所區別，可以說(shuō)是一個(gè)全新的生態(tài)系統，尚未有統治市場(chǎng)的產(chǎn)品和企業(yè)，而且對靈活性和開(kāi)放性都有更高需求，這對RISC-V來(lái)說(shuō)，是個(gè)很好的機遇。而RISC-V架構本身的特性也使得它比傳統的x86，甚至于arm更加應該在汽車(chē)電子上使用。其本身的開(kāi)源架構，就注定了其生態(tài)中包含大量開(kāi)源軟件資源，可以幫助工程師快速搭建出雛形，探索出最優(yōu)架構。而在另一方面，眾所周知，安全性和可靠性是整個(gè)汽車(chē)電子的重中之重，RISC-V架構可以提供實(shí)時(shí)處理和響應能力，滿(mǎn)足自動(dòng)駕駛系統對快速感知、決策和控制的需求；與此同時(shí)，RISC-V可通過(guò)硬件和軟件層面的安全特性加強自動(dòng)駕駛系統的安全性，保護其免受潛在的攻擊和威脅。

正是因為這些優(yōu)勢的存在，RISC-V才得以在業(yè)內快速發(fā)展，SiFive企業(yè)營(yíng)銷(xiāo)與業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)資深副總裁剛至堅先生表示：“2019年12月，總共有435個(gè)RISC-V會(huì )員，三年以后達到快4000個(gè)會(huì )員，有近10倍的增加。另外，2019年我們在國內辦RISC-V的峰會(huì )，有500人來(lái)參加。今年的峰會(huì )估計會(huì )有3000多人參加，線(xiàn)上預計有5萬(wàn)多人參加，增加了100倍！這三年改變很大，特別是我們這個(gè)行業(yè)?！?/p>

SiFive企業(yè)營(yíng)銷(xiāo)與業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)資深副總裁剛至堅先生

本次論壇之上，SiFive還有一個(gè)重要觀(guān)點(diǎn)，想要向業(yè)界表達，對于高性能需求的項目，使用RISC-V架構同樣可以完成。SiFive首席工程師王開(kāi)懷先生在論壇上表示：“SiFive的Performance系列可以說(shuō)是現在RISC-V里面的領(lǐng)先者，我們關(guān)注點(diǎn)是計密度，也就是在最小面積功耗下提供最高的性能，包括NASA、谷歌，他們都采用我們的RISC-V，技術(shù)得以加強?！痹赟iFive的 Performance系列產(chǎn)品線(xiàn)中，P470的SPEC跑分可以達到19，這是一個(gè)相當高的分數，對比arm架構的同規格的Cortex A55相比，RISC-V架構的P470是A55的2.75倍，而芯片面積則大幅減少了35%，如果換算成單位計算密度，P470則有這高達4倍的優(yōu)勢。不僅如此，SiFive所推出的P600系列更是在SPEC中跑分可以達到37，對Cortex-A78，P670計算密度是2.14倍，這就是RISC-V的優(yōu)勢。

最后通過(guò)這次“SiFive RISC-V中國技術(shù)論壇”，筆者對RISC-V架構的發(fā)展充滿(mǎn)期待。筆者希望RISC-V能夠進(jìn)一步成為計算領(lǐng)域的主流架構，廣泛應用于各種設備和領(lǐng)域，在高性能計算領(lǐng)域，與傳統的x86和arm架構競爭更加激烈，這對于開(kāi)發(fā)者、對于消費者來(lái)說(shuō)，都是樂(lè )于見(jiàn)到的未來(lái)。筆者相信這一天一定在不久的未來(lái)就可以來(lái)到現實(shí)，相信RISC-V將繼續為計算領(lǐng)域帶來(lái)新的可能性，并在未來(lái)的發(fā)展中發(fā)揮重要作用。