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“借力+回馈” 促进RISC-V在本土的良性发展

简析 来源:电子发烧友网 作者:郭露 2021-05-19 09:39 次阅读
RISC-V自诞生以来,其开放的天然基因、简洁和模块化的灵活设计理念,迅速引起了产业界的广泛关注,特别是近两年,随着进入商业化阶段,也伴随着各种声音。
RISC-V会与Arm、X86三分天下吗?会一统物联网吗?会呈现碎片化吗?未来前景怎样?创业机会如何?带着这些疑问电子发烧友网与美国清谷资本TSVC创始合伙人夏淳先生进行了一场在线专访,谈到了他对RISC-V相关问题的看法。
夏淳先生-美国清谷资本TSVC创始合伙人
Elecfans:请简单介绍一下您的背景,以及可以与读者分享的您与RISC-V的故事。
夏淳先生:我在美国伊利诺大学读博期间,主要研究超级计算机中的并行与分布式系统,侧重于处理器设计,我对CPU的研究也是源于此。其间,学术层面最早是研究多核处理器相关的问题,其中,就有涉及指令集架构。
从研究角度,在美国学习期间,RISC是比较主要的。特别是,在学习计算机体系结构时,使用的便是John Hennessy和David Patterson的经典教科书,他们都是用RISC来讲的,所以,我对RISC也相对比较熟悉。当然,RISC-V比教科书里的RISC多出太多的工程细节,尤其是指令集的架构设计。
从投资角度,我们经营TSVC的11年里,始终聚焦硅谷的萌芽状态的硬科技项目,例如2011年作为第一家基金投资了Zoom。RISC-V生态多年来始终在我们的视野里,硅谷的各种芯片项目一直在投,很多都在RISC-V生态里。
Elecfans:您如何看待当前全球指令集架构的竞争格局呢?这一格局,对全球IC设计产业的影响是什么呢?
夏淳先生:在我读博及毕业时的那个阶段,当时还是90年代,指令集架构要比现在的多,Intel X86、Sun SPARC、HP PA、IBM POWER、DEC Alpha等等,基本上各大公司都有自己的一套,但除了Intel是CISC,其他都在RISC家族里。之后随着开源运动,这些指令集架构中有很多就逐渐消亡了,所以才有了后来Intel一家独大的局面。自从移动端兴起后,格局发生了变化,ARM地位上升。
但是,ARM并非是一个完全开放的体系结构。而现在,无论软件硬件,业界都在向开源的方向发展。例如操作系统开源开放的Unix一直占据主导地位,所以,CPU的开源的指令集架构RISC-V,确实是大家所期望的。这样一个开放的架构,对整个产业的发展都是非常良性的。不仅是IC产业,所有的行业,所有的技术,都是如此。
对整个IC产业来说,我们是希望有更多的竞争,一家独大总归是坏事儿,所以,现在需要一些能够跟Intel、ARM抗衡的更多的架构。
Elecfans:RISC-V并非是第一个采用开源模式的指令集架构,您认为RISC-V可以蓬勃发展的原因是什么呢?从高通三星这样的大厂,到创业公司,都在纷纷加入RISC-V生态,您认为推动力是什么呢?
夏淳先生:现在还不能肯定的说,RISC-V一定能够蓬勃发展,但是业界总体上十分期盼能够有一个非常开放的架构,可以与市场上有一定垄断性的架构进行抗衡,能够给大家带来更多开源的好处,更多的机会。
那么推动力,我觉得恰恰就是因为开源,这也是整个软件历程已经证明了的。开源,对技术的发展有非常巨大的促进作用,因为,开源给大家带来了非常大的自由度。
Elecfans:您认为开源硬件是否会像开源软件一样流行呢?业界有声音表示RISC-V会呈现碎片化发展,并会限制自身壮大。您如何看待这一担忧?
夏淳先生:我是非常相信开源硬件一定会像开源软件一样壮大。因为开源这个概念,本质上是一种文化。它从软件开始,然后向其它方面渗透,而硬件就是一个渗透方向,也是趋势。开源硬件如Arduino、Raspberry Pi等,还是比较成功的。
碎片化是开源一定会产生的现象。因为参与的人很多,很容易产生各种各样的分支,这是必然的现象。但是,它自身的发展,还是要看项目本身的质量,如果确实可以解决人类遇到的一些共性的技术问题,那么相信它的主干线是会逐渐呈现出来的。很多发展势态,并非一开始就可以预测的,正如Linux是Unix开源的一个结果,那么Linux这个分支,只是一位Linus独行侠单挑做出来的,大家始料不及。
所以,碎片化的现象是非常正常的,也需要有这样一个金字塔结构,大量的碎片构成塔基。那么究竟哪一支最后能够长大成为金字塔的塔尖?我们看开源软件就很清楚,必然有一些东西,最后能够被开发者社群所接受,进而壮大。
Elecfans:RISC-V的优势已经得到了业界的广泛认同,特别是物联网产业链相关企业,近年来正在不断加大基于RISC-V的芯片研发。那么有声音说“未来物联网方面的应用将是RSIC-V的天下”,对此,您怎么看呢?
夏淳先生:目前,物联网拥抱RISC-V,第一是它是免费的,而ARM需要付费;第二物联网是MCU的应用,相对简单,RISC-V比较容易上手,而且品种比较多,所以,RISC-V的普及也会快一些。
除了物联网,其它方面业界也有在做,但是,是否一定是RISC-V的天下,我觉得也不能说必然。也许将来也会有很合适的内核,甚至说比RISC-V更好的内核,比如RISC-6、RISC-7也有可能会出现,但是总来的来说,我觉得这种趋势是很好的。
Elecfans:您认为RISC-V的应用前景如何呢?会怎样铺开呢?在哪些领域的应用,会率先爆发呢?
夏淳先生:我们对RISC-V的应用前景是充满信心的。关于它是怎么铺开的,Patterson教授给出了很好的蓝图,因为他的核心观点是,通用CPU、通用芯片的时代已经结束,未来,将会走专用路线,以满足各种各样的用途。所以,RISC-V本身也有很多切割、很多扩展、和不同的配置。
目前,基于不同配置上的应用,大家都是并发地向前发展,都在充分发挥RISC-V的优势。从使用量上,小内核会多一些,所以物联网的芯片相对来说发展的快一些;服务器这方面,也有企业在做;那么,各种专用芯片,例如AI中的特种计算里面常规性的CPU,用RISC-V内核也非常普遍。
Elecfans:基于您对电子产业的判断和预测,您认为RISC-V的创业机会点在哪些方面呢?创业企业如何把握先机呢?
夏淳先生:关于创业方面,像SiFive这种单纯做RISC-V自身的,这种创业的难度会非常大,因为,投入量巨大,像Berkeley、SiFive,还有开源社区已经做了很多贡献,再进入门槛就太高了。
我们相对来说比较看好的,是做应用的,就是拿它的内核去做不同的专用芯片。那么应用的方面就非常多了,可以做小小的IoT芯片,也可以做非常宏大的服务器多核的,或是AI芯片也都可以。
所以从创业来讲的话,不要从RISC-V出发,而是从一个自己比较擅长的一个领域开始。例如,创业者过去是做SerDes的,也就是串行IO通讯方面,擅长物理层PHY或混合信号mixed signal,比如有在Marvell的工作背景,那么就继续做这类IO,芯片里所需要的处理器,就可以用RISC-V来做。所以,并非RISC-V本身能如何,更多的是要利用好它来解决芯片里面一个个常规性的运算。
Elecfans:您在16年有解释过“逆向创新”的概念,以市场引导技术创新。那么您认为,根据市场对硬件的需求,企业应该如何利用RISC-V进行研发创新呢?市场中有哪些可能的因素,会对RISC-V提出需求和要求呢?企业研发的突破点可以朝着哪些方向呢?
夏淳先生:逆向创新,我们的整个理论体系和基础是设计思维,目前我们采用的是斯坦福大学的版本,所以拿到清华大学,就提出了一个中国版的“逆向创新”的概念,它的核心思想仍是设计思维。所谓设计思维,第一步就是强调Empathize,就是要站在客户的立场,去观察和分析他的行为、心理,进而发现潜在的需求,甚至是客户自己都没有看到的需求。
一个非常好的例子就是苹果手机的出现。2007年第一个苹果手机出现的时候,也就是在功能手机时代,如果去做顾客调研,他们可能需要的是一个更小的翻盖手机,或是待机更长的手机,基本上不会有人会想到要iphone那样的,大个头的智能手机、可以用手指做触摸操作的手机。所以,苹果手机的案例是一个非常好的逆向创新、设计思维的案例。
我们对市场的观察也是一样的道理。芯片方面如何去创新,这个难度会大一些,因为它的出货量要足够大,总的来说不是这么容易预判。但从另一个角度,芯片领域的创新相对来说,又是比较直观的。因为,芯片领域的趋势多数是可以预测的,大家还是很清楚,下一代芯片应该是什么样子,根据技术节点的发展是可以看到这个趋势的。
举个例子,就像我们自己比较推崇的一个方向:Chiplet,中文有时也称为异构集成(Heterogeneous integration)。这种芯片,它的主要目的是为了突破摩尔定律的终极。现在的芯片尺寸7nm、5nm已经量产,台积电在研究3nm,IBM在测试2nm,那么到了1nm,也就是10个碳原子,基本上摩尔定律就走到头儿了。因为这是加工工艺上的巨大壁垒,而不仅是光刻、EUV的问题。
其实,在20年前,业界已经看到摩尔定律的终极。那么如果要给摩尔定律续命,可以走Chiplet的方向,就是把一个个不同的die切出来后,放在一个衬底上,再用金属线连在一起,这就是Chiplet、或是叫异构集成、三维集成。那么Chiplet的兴起,也给RISC-V创造了很好的机会,因为可以用RISC-V做成标准的die,标准的Chiplet,变成个小零件,给更多的客户使用。
所以,我们相信,随着Chiplet的兴起,基于RISC-V不同规格的die的需求就会逐渐起量。而且可以有不同的成本,既可以是非常便宜的28nm或者40nm,也可以是高度集成的14nm,甚至7nm,后面会有很多新的机会。但是,新的机会都是在后摩尔定律时代,通过这种Chiplet的异构集成的方法。
Elecfans:您认为,RISC-V要更广泛的被市场接受,实现更深度的产业化,还面临哪些挑战呢?应对这些挑战,您可以分享一些建议吗?
夏淳先生:关于产业化的问题,总的来说,我认为RISC-V本身的问题并没有那么严重,更多的还是在应用端,就是如何使RISC-V在应用端发挥的更好,如何深耕进去。
比较直接能看到的,还是整体的生态短板,尤其是软件方面。但我并不觉得,软件方面会有这么大的挑战。如果有足够多的开源方面的工作,像编译器、设计工具等等,多数都是软件方面的投入,而这个发展起来会比较快。
所以更多的挑战,还是要发现非常好的应用,使芯片能够符合市场,然后达到一定的量。这是最重要最关键的问题。
Elecfans:很多人将RISC-V视为中国芯片实现自主可控的重要机遇,特别是RISC-V基金会设立在了瑞士。那么您认为它对中国半导体产业的意义是什么呢?
夏淳先生:RISC-V本身,是非常反映开源精神的,RISC-V是由伯克利大学做出来的,而伯克利大学在美国乃至全球,还有另一个文化象征,就是美国自由派的大本营。所以从大学的政治观点上,它是绝对不能被任何政府控制的,这个技术是属于全人类的。
那么这样的运作,它绝对是给中国带来了一个很好的机会,就能够突破对中国芯片发展的一个围剿。但是反过来,中国在享受这种技术的自由性的同时,也应该积极为这种技术自由做贡献,这才是一个良性的。
那么,我认为,中国半导体产业要积极的拥抱这种开源运动,并能够成为一个很重要的参与者,甚至于在一定程度上起到引领的作用,因为中国有最大的产业链下游。同时,也仍然保持着一个开放的状态,这样能够让中国的芯片产业变强大。
Elecfans:电子发烧友网有400万的工程师用户,您可以为大家提一些学习和应用RISC-V的建议吗?
夏淳先生:我自己在近些年看了一些书,和朋友们实验过一些RISC-V芯片,开源的资料非常多,感兴趣的工程师朋友可以很容易的在网上找到各种各样的资料。希望大家能够拥抱开源社区、参与到社区,然后,自己琢磨之后,看到一些好东西自己做了以后,再回馈到开源社区。
简而言之,就是不要忘记回馈,参与进开源社区做贡献,这个千万不要忘记。
夏淳先生
清华大学无线电学士,计算机硕士,美国伊利诺大学计算机博士;美国清谷资本TSVC(原名TEEC Angel Fund)创始合伙人。在硅谷投资的180多个初创项目中已产出包括Zoom等六家独角兽硬科技公司,因业绩被美国权威机构评为全球十强天使基金。专注领域包括芯片设计、互联网/物联网、云计算/边缘计算、大数据、人工智能、智能制造、社交媒体与社群经济等。硅谷成功系列创业家,曾先后创办三家科技公司,所研发端与边缘应用容器技术保持国际领先地位。曾任Sun Microsystems首席架构师,为云计算技术奠基者之一。

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    的头像 a2009428 发表于 07-18 16:39 199次 阅读

    如何看待RISC-V SoC设计中自定义扩展的指令集架构

    谈论配置基本处理器或添加自定义扩展以解决片上系统 (SoC) 中的硬件-软件设计权衡并不是什么新鲜事....
    发表于 07-18 15:38 499次 阅读
    如何看待RISC-V SoC设计中自定义扩展的指令集架构

    RISC-V处理器在Arm或者被收购之后有什么改变选项

    RISC-V 国际首席执行官 Calista Redmond在题为“ RISC-V,变革的催化剂”的....
    发表于 07-18 08:02 216次 阅读

    RISC-V以在定制芯片中引入48位计算

    “RISC-V 目前没有推送任何 48 位指令。但是有些成员正在执行 48 位的自定义指令……而且它....
    的头像 Imagination Tech 发表于 07-15 10:12 239次 阅读

    RISC-V未来的发展重心

    对于RISC-V实现百亿颗目标,中国科学院计算技术研究所研究员、中国开放指令生态(RISC-V)联盟....
    的头像 电子发烧友网 发表于 07-15 09:52 252次 阅读

    比ARM更快!RISC-V出货量达百亿颗,未来产业重心在哪?

    电子发烧友网报道(文/吴子鹏)前不久,RISC-V International首席执行官Calist....
    的头像 Felix分析 发表于 07-15 07:36 2235次 阅读
    比ARM更快!RISC-V出货量达百亿颗,未来产业重心在哪?

    RISC-V向高性能计算(HPC)领域进军

    电子发烧友网报道(文/吴子鹏)此前,赛昉科技成都研发中心总经理孙勇在全球半导体产业(重庆)博览会上表....
    的头像 Felix分析 发表于 07-12 07:06 837次 阅读
    RISC-V向高性能计算(HPC)领域进军

    【汇编实战开发笔记】普通的for循环变成“死循环”的根本原因

    本文为你揭秘一种让你的代码莫名死循环的for代码。
    的头像 嵌入式物联网开发 发表于 07-10 17:11 1264次 阅读
    【汇编实战开发笔记】普通的for循环变成“死循环”的根本原因

    RISC-V微处理器实现和ISA的技术描述

    RV32C 扩展是对 RISC-V ISA 的巧妙补充,因为它为现有指令的特殊子集提供了另一种 16....
    发表于 07-08 17:42 610次 阅读

    RISC-V生态面临的难点

    换句话说,任何基于RISC-V的处理器实现都有可能存在专利冲突,这其中不仅是和其他公司之间的专利冲突....
    的头像 电子发烧友网 发表于 07-08 10:33 260次 阅读

    中科昊芯宣布完成近亿元A轮融资

    2022年7月8日,昊芯宣布完成近亿元A轮融资,此轮融资引入产业资本加持,将推动昊芯在RISC-V ....
    的头像 中科昊芯 发表于 07-08 09:18 174次 阅读

    RISC-V不得不面临的专利问题

    电子发烧友网报道(文/周凯扬)RISC-V作为一套开源指令集架构,就像如今网上的大多数开源软件和代码....
    的头像 E4Life 发表于 07-08 07:53 16245次 阅读
    RISC-V不得不面临的专利问题

    全球首款采用RISC-V指令集架构的笔记本电脑ROMA接受预订

    目前,ROMA笔记本电脑已经开始接受预订。不过这些预订仅为意向预订,并没有实质的价格信息和产品数量。....
    的头像 电子发烧友网 发表于 07-07 10:18 1334次 阅读

    首台RISC-V笔记本为何如此神秘?

    去年我们已经报道了RISC-V上笔记本的新闻,中国科学院软件研究所的PLCT实验室和Tarsier团....
    的头像 E4Life 发表于 07-07 10:01 2099次 阅读
    首台RISC-V笔记本为何如此神秘?