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RISC-V能否成就我國國產處理器的逆襲?

2019-06-15
王偉
關鍵詞: 處理器 CPU RISC-V


  在集成電路產業中,處理器芯片CPU是一座必須攀越的高峰。如果說CPU是整個信息產業的基礎,指令集架構ISA則是處理器芯片的基礎。目前,在服務器和PC機領域的處理器芯片幾乎全部被X86架構(美國Intel公司)統治,以智能手機和終端設備為代表的移動領域的處理器芯片則幾乎全部由ARM構架壟斷。

  而國內在CPU領域技術實力一直比較薄弱,實現CPU國產自主化對我國有著必須的戰略意義和迫切需求,但是CPU的主流指令集架構一直為國外公司所壟斷,國內公司需要支付高昂的專利費用而且受制于人。架構授權也成為我國處理器廠商發展無法越過的屏障以及發展保持持續性的潛在不利因素。

  華為事件就是一個活生生的例子。 麒麟980移動平臺雖然已經具備不俗的實力,但始終是基于ARM底層技術打造。華為海思通過十幾年的努力,耗費億萬研發經費和無數的心血,終于打造出可與蘋果、高通競爭的產品,但卻因為一紙禁令變得前途渺茫。無獨有偶,日前,AMD 宣布將不再向中國公司授權其新的 x86 IP 產品,這一舉措對國產X86芯片前景以及我國高性能計算競賽帶來一定沖擊,為試圖通過授權實現“芯片國產化”的途徑敲響了警鐘。隨著停止授權事件的發酵,CPU國產化替代已迫在眉睫。我們急需一套自主的或者開放且持續發展的指令集。因此,很多從業者將目光轉向RISC-V

  RISC-V是一種新興的、全新的開放處理器指令集架構,自2010年在伯克利大學誕生以來倍受關注。RISC-V生態體系正在全球范圍內快速崛起,成為半導體產業及物聯網、邊緣計算等新興應用領域的重要創新焦點。國內外諸多企業、研究機構加入RISC-V基金會,并圍繞RISC-V指令集標準開發IP核、芯片、系統、軟件等,一個新的生態和產業鏈正在蓬勃發展。

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  RISC-V憑其極簡、模塊化且可擴展的特點,特別是開源且免費自由使用的商業模式而人氣漸升,在一定程度上擾動了當前處理器領域固有的格局,被視為我國借力發展自主處理器的新選擇。被業內視為最有可能打破目前處理器生態格局的途徑。

  2018年,“中國RISC-V產業聯盟”和“中國開放指令生態系統(RISC-V)聯盟”相繼成立,上海市經濟信息委發布的《上海市經濟信息化委關于開展2018年度第二批上海市軟件和集成電路產業發展專項資金(集成電路和電子信息制造領域)項目申報工作的通知》中包含了基于RISC-V指令集架構的處理器芯片方向,可以被視為國內首個支持RISC-V的相關政策。除了聯盟和政策,國內的企業也在推動RISC-V的發展,上周,全球首款智能穿戴領域的第一顆人工智能芯片,同時也是全球首顆RISC-V開源指令集可穿戴處理器黃山1號宣布量產。非營利性組織RISC-V基金會也希望進一步加速RISC-V生態系統在中國的發展,為此成立了中國顧問委員會,并任命半導體資深人士方之熙博士擔任主席,帶領委員會在中國推廣RISC-V的應用,對RISC-V基金會的教育與應用推廣戰略提供指導性意見,同時作為RISC-V基金會和中國政府之間的橋梁。

  2019年7月11日下午,在成都世紀城新國際會展中心,將召開“基于RISC-V的SoC國產化發展路徑”研討會,針對我國集成電路產業共同關注的話題--如何利用RISC-V的開源特性與新興技術實現國產SoC的國產化發展展開探討。

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  研討會將邀請電子科技大學電子科學與工程學院副教授黃樂天、芯來科技創始人& CEO胡振波、知存科技創始人王紹迪從基于RISC-V指令集擴展的專用SoC設計、國產化RISC-V處理器核及配套工具鏈、RISC-V在AI-SoC芯片中的應用等多方位多角度,闡述我國利用開源開放的RISC-V構建中國芯的不斷探索。更多詳情請關注http://event.chinaaet.com/huodong/riscv2019/。會議議程如下:

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  芯來科技是國內第一家專注于IoT和邊緣計算領域的RISC-V處理器內核IP公司,目前已推出Nuclei N200系列RISC-V商用低功耗處理器內核IP。同時芯來科技也是RISC-V基金會銀級會員、中國RISC-V產業聯盟副理事長單位。芯來科技CEO胡振波是國內RISC-V社區技術領袖之一,也是國內第一顆RISC-V開源處理器蜂鳥E203的作者。蜂鳥E203自發布以來,得到了國內外開源社區廣大愛好者的認可,并被中國大陸的愛好者和教育領域廣泛采用。為了進一步促進RISC-V在國內的普及,芯來科技CEO胡振波出版了第一本RISC-V中文書籍《手把手教你設計CPU–RISC-V處理器篇》,為國內RISC-V生態發展做出了極大的貢獻。

  知存科技成立于2017年10月,致力于開發基于浮柵技術的數模混合存算一體人工智能芯片,使用單一浮柵存儲陣列完成深度學習網絡的存儲和計算功能,運算過程中無需緩存、內存和邏輯運算加速器,在存儲單元器件中直接完成計算,從而徹底解決人工智能運算中的存儲墻和算力問題。目前知存科技基于自主研發的存算一體架構和存儲陣列的嵌入式智能語音芯片已經完成流片,支持DNN、LSTM等多種常用神經網絡,支持可變運算和參數精度。隨著全球市場在AI的影響下持續分化,而傳統的計算架構越來越難以在各種特定領域AI應用中有效地處理數據。此種情況下,越來越多的AI芯片企業將目光轉向RISC-V架構。知存科技即為其中一員。

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