新思科技如何助力RISC-V SoCs性能“超级加倍”？

近日，新思科技作为玄铁的重要生态合作伙伴，受邀参加了2024玄铁RISC-V生态大会。与众多合作伙伴共同探讨如何让RISC-V SoCs设计受益，为产品上市时间和部署下一代技术树立全新标准。同时，新思科技作为“无剑联盟”的重要合作伙伴，参与了联盟的成立仪式，通过构建开放、协同、普惠的RISC-V芯片服务体系，加速推动RISC-V技术创新与生态发展。

在本次大会中，新思科技合作伙伴联盟营销管理执行总监Kiran Vittal发表了“提升性能，加速AI RISC-V芯片开发”的主题演讲，分享了新思科技作为从芯片到系统解决方案的全球领导者，如何以创新技术助力开发者打造先进芯片，应对RISC-V芯片开发中性能、功耗和面积（PPA）的优化、验证签核、早期软件开发以及加快上市时间等诸多复杂挑战。

Kiran表示，半导体芯片和软件应用的加速普及，正在推动数据中心、自动驾驶、移动互联网、AR/VR等行业产生翻天覆地的变化，也改变着每个人生活的方方面面。作为全球半导体领域的行业领导者，新思科技可以提供从EDA工具、IP到软件安全的全方位解决方案，赋能各行各业加速数智升级，以领先技术赋能各行业的创新。

过去，半导体行业一直延续着摩尔定律演进。如今，随着全球AI浪潮的爆发，每个领域都在提高智能化程度，并加速互联互通，各行各业的机遇与挑战并存。比如，随着软件定义汽车的发展，我们可以通过手机连接到数据中心，通过传感器收集所有的数据并进行处理，从而指导驾驶员更安全地驾驶。随着智能化不断变得无所不在，很多行业的规则都将被打破并重塑。

随着摩尔定律不断逼近极限，通用处理器越来越难以实现预期的性能提升。为此新思科技提出了SysMoore（系统摩尔定律）全新设计理念，从系统层面对芯片性能进行优化，以更好地应对后摩尔时代的系统级复杂挑战。Kiran指出，越来越多非传统半导体公司开始定制化芯片。英伟达、英特尔、AMD、高通、Meta、亚马逊、阿里巴巴、微软和谷歌等公司现在都在大力投资开发自己的定制ASIC（专用集成电路）芯片，以支持它们的人工智能软件并满足特定的应用要求。而在十年前，任何行业专家都不会预料到像Meta这样的社交媒体公司会进入这个领域。

Kiran进一步指出，在内部构建专用硬件架构的做法也扩展到了汽车、高性能计算和云计算等市场的系统和软件公司。随着越来越多系统级公司加入芯片设计行业，芯片领域也在不断发展全新设计工具和解决方案，以应对越来越苛刻的芯片设计环境，满足高速增长的市场需求。RISC-V最初主要是在嵌入式应用和微控制器领域。多年来，开源标准在汽车、数据中心和高性能计算等广泛的应用领域持续受到关注，对AI工作负载的前景越来越大。我们看到，未来在AI、自动驾驶、高性能计算等关键领域，RISC-V架构都将得到广泛应用。

人工智能：人工智能芯片往往是异构的，开发者会尽可能地选择现成的处理器（比如RISC-V），并将他们的创新聚焦在开发高性能、高能效的人工智能加速器上，用于神经网络处理和自然语言处理等任务。

智能驾驶：对于汽车SoC，RISC-V处理器可以帮助满足信息娱乐、高级驾驶辅助和通信等系统的性能、功耗、成本和安全性要求。

高性能计算（HPC）和数据中心：RISC-V内核非常适合使用定制的ISA处理复杂的计算任务，而RISC-V扩展可以支持开发简单、安全和灵活的内核，从而提供这些应用所需的能效。

Kiran表示，新思科技是RISC-V国际组织的主要成员之一，三十多年来一直致力于支持处理器IP开发和优化，助力前沿设计实现全球领先的PPA。新思科技能够提供强大的开箱即用RISC-V开发和验证产品组合。

RISC-V开发：新思科技Fusion QuickStart Kits(QIKs)包括实现脚本、参考指南和基准版图，通过QIKs和新思科技Fusion Compiler RTL-to-GDSII设计产品和新思科技AI驱动型全栈解决方案Synopsys.ai能够加快设计空间探索、验证覆盖率和回归分析等重复性任务，为优化PPA提供了更快的途径，加速基于RISC-V SoC设计的开发。

RISC-V验证：提供一系列针对RISC-V系统设计验证和调试的参考范式以及新思科技EDA流程、仿真和虚拟原型解决方案，包括新思科技业界领先VCS仿真和Verdi调试工，以进一步支持RISC-V SoC验证。

采用新思科技ASIP Designer进行定制设计：ASIP Designer能够帮助芯片开发团队通过架构探索构建定制RISC-V处理器，包括快速探索架构选择、生成基于C/C++编译器的高效软件开发工具包，该工具包可自动适应每种RISC-V处理器。

新思科技接口IP：新思科技能够提供业界最广泛的、经过硅验证的完整IP解决方案组合，为PCI Express、CXL、USB、以太网、DDR、HBM、Die-to-Die、CCIX、MIPI、HDMI和蓝牙等广泛使用的接口提供领先的PPA和安全性。

硬件设计：硬件设计已成为人工智能创新的核心推动力。随着当前计算工作负载的加速发展，缩短设计和验证周期的要求也将越来越高。新思科技拥有业界领先的成熟验证解决方案，可帮助开发者验证跨应用领域的复杂人工智能架构。通过新思科技VC Formal等新一代形式化验证解决方案，开发团队拥有验证最复杂SoC设计的能力、速度和灵活性。该解决方案包括全面的分析和调试技术，开发者可通过新思科技Verdi调试平台快速找出根本原因。

软件安全：新思科技Black Duck软件组成分析解决方案可帮助设计团队管理在应用程序和容器中使用开源和第三方代码可能带来的安全性、质量和许可证合规性风险。

作为玄铁的重要生态合作伙伴，新思科技全球领先面向RISC-V的EDA和IP全方位解决方案，持续助力玄铁开发RISC-V系列处理器。Kiran通过一个具体的案例展示了新思科技成功助力玄铁处理器将性能提升100%，同时实现了超过预期的低功耗。

如今，越来越多的开发者需要更大的设计灵活性和更多的选择，RISC-V处理器也越来越受欢迎。新思科技已经加入RISC-V International董事会和技术指导委员会，支持业界采用RISC-V指令集架构（ISA），并参与未来计算架构标准的制定，持续推动RISC-V技术的普及和发展。

审核编辑：刘清