全定制化的RISC-V核心会成为主流需求吗？

电子发烧友网报道（文/周凯扬）对于想寻找合适的RISC-V IP来进行芯片设计的企业来说，市面上的选择太丰富了，SiFive、晶心科技、平头哥、芯来科技等企业提供了太多的选择。但对于少部分特殊需求的企业来说，这些IP虽然具备一定的可定制性，但离真正的全定制化还有一定的距离。

全定制化

今年4月，来自西班牙的RISC-V IP厂商Semidynamics，则在近期正式推出了完全可定制化的RISC-V IP核心。这家此前一直处于“隐身模式”的公司也参与了知名RISC-V公司Esperanto Technologies的核心设计，随后他们试图打造出独特的RISC-V核心架构，解决现成RISC-V核心满足不了的需求。

Semidynamics发布的首个完全可定制核心名为Atrevido，且目前已经公开接受授权了。Atrevido是一个64位的2/3/4-wide乱序RISC-V核心，且已经支持最新的RISC-V Vector规范1.0版本，以及Semidynamics自研的开放Vector接口，所以用户可以在定制向量单元和直接使用Semidynamics给到的版本之间自由选择。

Atrevido还给到了更多的定制化选项，无论是新的指令、不同的地址空间以及新的内存访问方式等等。根据Semidynamics的说法，他们可以全定制化每个核心来满足客户极其精准的应用需求，甚至在几周之内就能将客户需要的特性加入RTL中去。如此一来，借由他们的RISC-V核心不仅能实现定制化需求，也能有较快的TTM进度。

在扩展性上，Atrevido已经做好了缓存一致的多重处理环境支持，其CHI/AXI接口支持用户打造2核、4核乃至百核的SoC。据其透露，他们已经在5nm的工艺节点上进行了验证。

如果不需要乱序核心的话，Semidynamics也准备了Avispado这样64位2-wide的按序RISC-V核心。对于寻求最小面积和功耗SoC设计的客户，Avispado则是最佳的方案。他们已经在欧洲EPI项目中打造了一个基于4核Avispado的测试芯片，采用了格芯的22nm工艺进行设计，据了解下一代将采用12nm及以下的工艺实现更高的性能和更低的功耗，同时增加Chiplet的设计。

全定制化面向的市场

针对这些全定制核心，Semidynamics主打的是一些需要大内存带宽的应用，比如机器学习和HPC等。在推荐系统这样高度依赖机器学习的应用中，基于Atrevido打造的大型SoC可用于将稀疏数据传递给计算引擎，而不必投入庞大的芯片资源。而在HPC这样的应用中，Atrevido不仅支持64位的数据通道和48位的物理地址通道，在先进的工艺节点下，也能做到2.4GHz的超高主频。

不同的IP配置，也给到了客户不同的应用场景和环境选择。比如Avispado可以作为边缘控制器，而加入向量单元之后，则可以用于2D/3D的图像处理等边缘AI/ML应用。而Atrevido则可以用于直接打造应用处理器，在加入向量单元后，也能拥有优异的AI计算能力，且这些配置均能运行在Linux和RTOS环境下。

小结

尽管大多数RISC-V IP厂商提供的现有方案已经足够优秀，甚至做到了极致，但总归还是有少数公司想要完美地控制功耗、性能和占用面积的配置，同时又给到差异化的特性。对于这些客户而言，Semidynamics提供的全定制化方案无疑更具有吸引力。不过从已有客户来看，完全可定制化的需求可能更适合那些打造高端处理器芯片的厂商，毕竟每一条定制化需求也意味着更高的成本。