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RISC-V规范的演进 RISC-V何时爆发?

2021-02-11 10:10 次阅读

RISC-V的关注度越来越高,开源的理念也正在被越来越多的开发者和公司接受。对于尚不成熟的RISC-V而言,无论是规范和技术的演进还是生态的建设,还有人才和专利都还有不小挑战。2021年RISC-V的规范会有怎样的演进?生态建设又会有什么大动作?

RISC-V规范的演进

RISC-V基金会CTO Mark I.Himelstein在本周举行的第二届RISC-V国际开源论坛上分享了RISC-V规范的最新进展。Mark说:“我们在2019年底的时候增加了一些扩展指令集,会放到RVA20、RVM20中。RISC-V基金会的目标是提供顶层的指导,让RISC-V能够解决不断变化的市场需求。”

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2021年,RISC-V标准会进一步演进,新增多个特性。Mark介绍,今年会增加对向量的支持,能够大幅降低指令数量,以前可能需要1000个指令完成的工作,有了向量支持之后就可以降低到1个。

除了支持向量,RISC-V还将新增对浮点格式的支持,这对于嵌入式系统来说非常重要,可以减少指令。

另外RISC-V还会支持位操作,这是以前RISC-V缺失的部分。还有新增Packed SIMD以及虚拟内存,还能实现对缓存的管理。

安全性方面,RISC-V也将支持TEE和AES-128加密。

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Mark表示,这些工作很多会在2021年完成,2022年开始使用。在推进RISC-V标准演进的同时,RISC-V基金会也会定义RISC-V平台,平台定义的工作会在11月完成,明年1月份正式推出发行版。

“有了平台的定义,就会限制发行版的变化,这样不仅有完整的描述,还可以让软件有针对性的优化和定制,完成一些初始的目标,包括推出Linux开发板以及推出RTOS(实时操作系统)。” Mark解释。

RISC-V平台的定义包括标准、二进制接口、设备树等。考虑到对于更多应用的支持,RTOS的版本目前暂未确定。

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RISC-V基金会今年也会推进小组贡献项目,这个项目的目的是促进组织机构和开发者之间的合作,包括架构、编译器、模型等方面。

Mark多次强调,一个ISA(指令集架构)被大家直接看到的只是冰山一角,背后的生态,包括工具链、运行时、仿真器等等更为庞大且不容易被看到。

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生态的建设是一个非常长期的过程,对于当下的RISC-V而言,开发板非常重要。

RISC-V现在最缺的是开发平台

RIOS Lab (RISC-V国际开源实验室)联合主任谭章熹此前就表示:“作为新的智能架构,需要花费太高的硬件成本会阻碍RISC-V的进一步拓展。当然,发展RISC-V生态需要品质足够高的硬件,兼顾成本,以及易于开发以及有一个繁荣的社区都非常重要。”

在本周的论坛上,全志科技产品研发中心总经理孙彦邦说:“现在RISC-V最缺的就是开发板,无论是做IP验证还是软件很多开发者和公司都是在FPGA上。为此,全志即将推出RISC-V的开发板。”

好消息是,现在已经有几款RISC-V开发板可供选择。RIOS Lab在去年八月发布了首款可运行Linux的芯片级全开源、低功耗、体积小的RISC-V微型电脑系统PicoRio。PicoRio延续RISC-V开源的特性,采用的是全开源模式,也就是从CPU设计,到PCB电路板设计,再到操作系统核心软件将全部开源。

PicoRio对标的是已经出货超3000万的树莓派开发板,目标是提供工业级的开源IP和开源软件,相比树莓派有更开源、更低功耗、更安全的特性。谭章熹在论坛上分享了PicoRio的路线图,会在PicoRio 1.0的基础上一步步提升。

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目前已经发布的PicoRio 1.0基于本地化开源64位 RISC-V 多核处理器芯片,支持Google V8 JavaScript引擎。

除了PicoRio,赛昉科技在本月发布了最低售价119美元的RISC-V AI单板计算机星光(BeagleV),星光AI单板计算机基于赛昉科技的首颗RISC-V AI视觉芯片惊鸿7100,集成4核CPU,工作频率可达1.5GHz,支持Linux操作系统,AI算力最高可达6TOPS,可以完成各种复杂的视频图像处理与智能视觉计算。

星光AI单板计算机的定位是在价格可接受的前提下提供足够的性能,同时,与渠道和软件合作伙伴共同推动RISC-V的普及。

与RIOS Lab和赛昉科技的开发板略有不同,芯来科技能为RISC-V的教学提供开发板。芯来科技创始人兼CEO胡振波介绍,芯来科技的大学计划与学校合作制定培训计划,提供书籍、开发板和教具。目前,芯来的大学计划已有与十多所高校合作,输出的课程及方案在学校的科研实验及学生辅修拓展中得到广泛应用。

RISC-V何时爆发?

RISC-V基金会不断推进RISC-V规范的演进,为RISC-V的发展提供上层的指导。RIOS Lab、赛昉已经推出以及更多即将推出的RISC-V单板计算机能够进一步促进RISC-V生态的发展,吸引更多的开发者和软件公司参与到生态的建设中。

但对于生态建设何时能够成熟的问题,论坛上有嘉宾指出,RISC-V的开源价值何时能够发挥作用难以达成共识,这也是许多大公司都加入了RISC-V基金会,但不少仍然在观望的原因。RISC-V开发板的推出目的就是促进RISC-V标准以及生态的成熟,让RISC-V能够能快发挥出价值。

谈到RISC-V的价值,RISC-V基金会CTO Mark提到开源能够让在做相同工作的开发者和公司免去重复的工作,从而可以实现更多创造性的价值。开源的越早,可以获取的价值越多,因为软件在长期的维护中需要花费大量资源,开源能够降低成本。

孙彦邦从硬件层面分析,“因为现在RISC-V的IP还不够小,所以从芯片PPA的角度看,RISC-V并没有明显的优势,我们选择RISC-V是因为它是全新的ISA,而且开源,大家可以自由灵活的定制。”

仍需注意的是,RISC-V的发展除了技术的挑战,还面临着人才、专利等巨大挑战。没人能准确预测RISC-V何时能爆发,但从目前的发展情况来看,业界大都持积极态度。

责任编辑:PSY

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