三大支柱，塑造RISC-V未来十年

来源：与非网

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CPU处理器格局已固化多年，在个人电脑和服务器市场，x86架构由Intel和AMD主导；在移动设备市场，Arm架构是绝对的霸主。而随着技术发展和应用场景的多样化，行业需要更多选择来满足不同的需求，特别是在成本、性能、能效和灵活性等方面。

RISC-V的繁荣正是应证了这一趋势。作为一个开放的指令集架构，它不仅提供了新的选择，带来打破垄断的可能性，更是通过开放性和灵活性，吸引了越来越多的开发者和企业投身其中。Imagination是RISC-V社区和基金会的积极参与者，自2021年宣布进入RISC-V领域以来，已经推出了多款RISC-V CPU产品，并且在推动生态建设和市场接受度方面也取得了一定进展。作为全球半导体和软件IP供应商，Imagination在CPU、GPU以及AI领域拥有全面的IP产品组合。目前，Imagination芯片IP累计出货量已经超过130亿颗，专利数量超过3300项。在汽车和移动GPU领域，Imagination已经取得全球领先地位。Imagination计算部副总裁Shreyas Derashri日前接受<与非网>独家访谈，深度分析了RISC-V所面临的需求和挑战，以及未来十年发展的关键。在他看来，标准化路径、人工智能以及生态建设，将是RISC-V持续繁荣的三大关键支柱。

Imagination计算部副总裁 Shreyas Derashri

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支柱一：走标准化发展路径

RISC-V的开放性为定制化提供了土壤，使得用户可以根据需求定制处理器，不过，这在特定应用领域尤有价值的同时也带来了碎片化挑战。

Shreyas Derashri谈到，Imagination的产品符合批准的配置文件和指令，并得到了RISC-V软件生态的支持。只有强有力的生态系统才能让更多用户更容易进行产品开发，并且取得成功，为此，行业应避免过度定制化扩展，而应使用 RISC-V International 批准的配置，以确保生态系统的广泛支持。如果确有定制化需求，Imagination会先进行评估，如果所需的扩展或指令尚未获得批准，他们将与 RISC-V 社区和 RISC-V 国际组织合作，以获得所需的扩展或指令的批准。并且，定制化在某些情况下并不适用。“当用例依赖于一个更大的生态系统，这种情况下就不建议定制化”，Shreyas Derashri解释说，“比如要部署在安卓/Linux系统中，定制化可能就不是一个非常好的选择，因为会导致无法获得整个系统提供的支持。”

他强调：“RISC-V是开放的ISA标准，而不是开源CPU。开放标准和开放源代码是有区别的，如果在开放环境中建立了完善的架构体系，就能比专有或封闭的架构提供更好的解决方案。Imagination致力于推进产品开发过程中的创新，真正赋予产品更多的附加价值，这对整个行业来说不仅是非常重要和积极的贡献，对于公司自身来说，也是真正体现差异化的关键一步。”

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支柱二：有望加速释放的AI潜力

AI刺激了越来越多设备对计算性能的更高需求，也给多样化的算力类型提供了应用空间。那么，与传统的处理器架构相比，RISC-V在AI应用方面有哪些优势和挑战？未来又将如何与AI进一步融合发展？

Shreyas Derashri认为，RISC-V主要具备三大优势，使其在AI领域有潜力成为主流处理器：首先是架构设计的可扩展性，为其适应不同应用场景提供了基础；其次是支持矢量扩展，为需要并行处理的AI应用提供了关键优势，而这是许多处理器架构所不具备的（例如ARM v8）;第三是新指令集的扩展，RISC-V正在发展新的指令集，如矩阵乘法（Matrix Multiply）扩展等，都是针对新兴应用需求而设计的。“当我们关注AI相关业务时，认为灵活性、可扩展性和可编程性是三个关键概念。因为AI的快速发展，要求计算单元能够适应不断变化的需求，而传统的固定计算单元可能无法满足这种需求”，他指出，“AI领域不断出现新的网络模型和用例，因此AI开发的最佳方式是使用具有灵活性和可编程性的CPU和GPU单元。同时，可扩展性在从IoT设备到自动驾驶汽车的整个过程中都非常关键。”当前，RISC-V在AI领域已取得一定进展，例如Semi Dynamics等企业已展示其CPU在边缘AI和云端使用RISC-V进行操作和系统集成的能力。Shreyas Derashri认为，RISC-V在AI领域将会加速发展，除了传统的物联网，汽车领域的AI应用也日益增多，预计会有更多相关的AI解决方案推向汽车市场。

当然，在融入AI生态的过程中，开发人员的体验至关重要。他透露，Imagination正在与行业和生态系统合作，推动更多开发人员转向其CPU和GPU架构。

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支柱三：高端应用生态建设非常关键

作为一个持续创新的架构，RISC-V已经拥有10多年的研发历程，当前在中低端市场、边缘计算等领域已经取得突破。Shreyas Derashri预计，未来十年，RISC-V将逐渐扩展到云端和高性能应用等高端场景。

目前，Ventana、SiFive等公司专注于提供更高性能的产品，这进一步驱动了RISC-V向高性能的演进。此外，谷歌宣布Android将支持RISC-V架构，这将给RISC-V带来各种使用Android系统的用例，比如移动设备和更多的消费产品。Shreyas Derashri指出，过去30年，Arm和英特尔x86架构一直是主流，大多数应用和用例都是围绕这些架构开发的。未来，行业需要新选择，而这个选择正是由RISC-V带来的。未来十年，RISC-V将加速发展和演进，并从低端转向高端应用。这意味着，高端应用生态系统建设对于RISC-V的成功至关重要，也是它目前面临的最大挑战。在生态系统建设方面，Imagination经验丰富，尤其是在GPU开发和使用方面。Imagination正在将这些经验应用到RISC-V生态建设中，以促进整个行业的发展壮大。目前，Imagination在中国已经和多家企业和组织展开合作，如StarFive、达摩院玄铁和DC-ROMA等，推动RISC-V架构更大范围的采用和发展。Shreyas Derashri也着重介绍了RISC-V软件生态系统（RISE）项目，这是一个由行业领导者主导的合作项目，旨在加速用于RISC-V架构的开源软件开发。该项目自2023年5月启动以来，已经在Linux、安卓及其他软件模块方面取得了显著进展。例如在Linux系统中，超过12,000个模块中，仅有不到200个尚未移植到RISC-V，这样的进展足以表明RISC-V的生态系统在加速走向成熟。Shreyas Derashri本人是RISC-V和RISE董事会成员，他强调，Imagination在RISC-V生态系统处于领导地位，致力于通过RISC-V董事会、技术指导委员会和特别兴趣小组 (SIG) 推动战略和创新，推动软件生态系统的成熟度。

针对中国市场生机勃勃的大量创新，Shreyas Derashri 认为，中国可能是全球最快采用RISC-V的市场，特别是快速发展的汽车、人工智能等领域，都需要RISC-V这样的平台来提供支持。RISC-V的成功在于提供了一个开放、灵活的平台，这种开放性有助于RISC-V在中国乃至全球市场的增长和应用，也能使中国客户和开发者能够在不受严格许可和商业协议限制的情况下进行创新。

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“竞争与合作将确保RISC-V更加强大”

据SHD Group分析师预测，采用RISC-V架构的设备数量正在激增，预计到 2030年将超过160亿。

“新世界是围绕竞争展开的，竞争与合作将确保RISC-V本身变得更加强大”，Shreyas Derashri表示，“Imagination的RISC-V产品侧重于中、高端市场。我们致力于在ISA架构方面提供附加价值，以塑造我们CPU产品的差异化特性，并且实现性能与功耗之间的平衡。”今年4月，Imagination推出了Catapult CPU IP系列的APXM-6200产品，该RISC-V应用处理器具有高性能密度、无缝安全性和AI功能，能够满足下一代消费和工业设备对计算和智能用户界面的需求。放眼未来应用趋势，Shreyas Derashri表示，“在AI加持的互联世界中，安全性对于消费和工业应用至关重要。伴随着 RISC-V 的普及，向成熟安全框架无缝迁移势在必行。Imagination致力于领导促进变革和创新，推动相应技术的商业化。希望整个行业携手将蛋糕做大，共同享受RISC-V的繁荣成果。”