通信世界网消息(CWW)近期,备受业内关注的RISC-V可谓风头正劲。
从全球看,RISC-V联盟宣布,截至2024年5月已拥有4423家会员公司。RISC-V联盟2015年成立时仅有17家会员公司,9年间增长了260倍。由于生态系统的快速扩张,预计今年底该数量将接近5000家。
RISC-V联盟不断扩大的原因是越来越多的企业尝试摆脱现有的半导体架构。ARM和x86依赖于特定的封闭系统,使用它们需要支付高额的许可费和版税。且RISC-V结构简单,指令集在发热和功耗方面表现出色,因此其在片上系统(SoC)中的利用率不断提高,例如高性能计算(HPC)和移动设备。
RISC-V 联盟表示,目前已采用RISC-V架构开发了包括半导体IP、SoC和FPGA(可编程半导体)在内的107种芯片,相关软件也变得越来越丰富。
具体到国内,RISC-V也呈现出迅猛发展之势。
例如在近期举办的第四届滴水湖中国RISC-V产业论坛上,就有10款本土芯片新品发布。需要说明的是,滴水湖中国RISC-V产业论坛已经连续举办了四届,每年推介10款优秀的国产RISC-V芯片新品,去年第三届滴水湖论坛上发布的10款RISC-V芯片中,已有9款实现了量产或开始量产。
目前,中国有100多家“规模相当大”的公司在使用RISC-V设计芯片,至少还有100家初创公司也在尝试使用RISC-V架构芯片。在RISC-V 联盟 25个高级会员中,12家为中国企业,包括阿里巴巴、腾讯等科技公司。
近期,中国移动旗下中移芯昇发布全球首颗采用RISC-V CPU内核的超级SIM芯片“CC2560A”,成为这一领域的一支劲旅。中国电信云网融合大科创装置已完成“北海”平台部署,该平台以RISC-V CPU为核心,同时支持TPU、NPU、VPU等硬件,形成了异构多元的算力基础设施。
究其原因,是RISC-V架构具有开源开放、简洁、模块化、可定制、可扩展的特点,降低了芯片设计的周期和成本,约10年时间完成了从研发到出货100亿颗芯片的发展历程。它不仅在工业控制、物联网、智能家居等对算力要求不高的领域得到推广,现在也正在向对算力有更高需求的桌面应用、边缘计算等领域发展。
对此,中国工程院院士倪光南称,随着服务器和超算、AI训练和推理,以及ChatGPT之类应用的发展,对强大算力的需求越来越迫切,鉴于RISC-V具有模块化、可扩展、易定制的优势,以及不受垄断制约、供应链安全易于保障的优势,中国有关厂商正在全力推进可以提供强大算力的RISC-V方案。尽管如此,从目前阶段来看,相较于x86、ARM,RISC-V在生态系统、性能和优化、硬件设计和验证挑战等方面均存在挑战。
在生态系统方面,RISC-V虽然已有一些基本的编译器、调试器和工具链支持(GCC、LLVM等),但与ARM和x86相比,其工具链的完整性、优化程度和可用性仍有很大差距。开发者可能会遇到工具不完善、调试困难、优化不足等问题。
在性能和优化方面,RISC-V的基础指令集设计相对简单,虽然有助于硬件实现和定制化,但在高性能应用中可能会出现性能瓶颈。相比ARM和x86复杂指令集,RISC-V在某些高性能任务(如多媒体处理、加密运算等)上可能需要额外的指令集扩展来弥补差距。
此外,目前许多主流操作系统、数据库、编译器和应用软件对RISC-V的支持尚不完善。最典型的表现就是Windows尚未全面支持RISC-V,而这会给广泛的应用和开发者生态带来一定的限制。
不过,从目前RISC-V的发展势头看,我们相信,随着时间的推移,RISC-V通过广泛的行业合作和技术积累,将会逐步解决上述问题,实现广泛应用和潜力释放。尤其在中国,作为支撑RISC-V的重要市场,将会发挥不可或缺的作用。