今天小編分享的财經經驗:阿裡玄鐵處理器五年:出貨量已超40億顆,RISC-V能否改變主流CPU格局?,歡迎閱讀。
本文來源:時代周報 作者:林慢慢
在阿裡玄鐵處理器問世五年裡,我們的世界正被一場科技革命徹底改變。從智能家居到自動駕駛汽車,人工智能正重新定義着我們的生活方式。
3 月 14 日,在 2024 玄鐵 RISC-V 生态大會上,數百家企業和機構帶來了玄鐵 RISC-V 在電力、5G 通信、機器人、金融等不同行業的應用創新。矽谷芯片傳奇 Jim Keller 在演講中指出," 未來我們會迎來前所未見的 AI 軟體應用,而 RISC-V 有望打造出下一代的 AI 引擎。"
RISC-V 是基于精簡指令集計算 ( RISC ) 原理建立的開放指令集架構 ( ISA ) ,是在軟體和硬體之間的關鍵技術,是一套标準和規範。
此前全球芯片主流架構格局由歐美公司壟斷。英特爾發明的 x86 指令集統治了個人電腦和數據中心裡的伺服器 CPU 市場,但并不對外授權;移動互聯網時代,Arm 架構通行于智能手機市場,并憑借低功耗優勢以及比 x86 生态更開放的授權模式,構建了龐大的軟硬體生态。
過去幾十年,英特爾與微軟 Windows 作業系統結盟,Arm 則與蘋果、谷歌結盟,成為各自市場的事實标準。不過與大多數 ISA 相反,RISC-V ISA 由 RISC-V 基金會基金會管理,RISC-V 使用了最開放的開源協定之一 BSD,允許開發者自由、免費地使用、修改和再分發軟體源代碼,銷售基于 RISC-V 開發的產品。
如今歷經 10 年發展,RISC-V 已有望成為與 x86 和 ARM 分庭抗禮的指令集 " 第三極 "。過去 10 年間基于 RISC-V 的芯片出貨量已達到 100 億顆。而 ARM 指令集芯片達到相同出貨量用了近 30 年。
玄鐵正是基于 RISC-V 開發的處理器,達摩院院長張建鋒表示 " 随着新型算力需求激增,RISC-V 即将進入應用爆發期。" 目前玄鐵已授權 300 多家企業。他表示," 今年下半年,大家就能夠在市面上看到第一款基于 RISC-V 和安卓的終端設備。"
達摩院院長張建鋒
出貨量已超 40 億顆
相傳玄鐵重劍是一柄神兵重器,由 " 天外流星 " 玄鐵制成,劍身如墨,可吸天下暗器。獨孤求敗四十歲前持此劍無敵于天下。
阿裡巴巴 " 練劍 " 始于 6 年前,2018 年阿裡巴巴開始研發 RISC-V,2019 年則發布高性能 RISC-V 處理器玄鐵 C910。
6 年來,阿裡巴巴達摩院陸續推出玄鐵 RISC-V 系列 9 款處理器,從低功耗、低成本到高性能、高能效的 C、E、R 系列,并應用于邊緣計算、無線通訊、工業控制、通用 MCU 等 30 多個領網域及應用場景。據達摩院提供的數據顯示,目前玄鐵處理器出貨量超過 40 億顆。
數據顯示,RISC-V 從成功研發到出貨 100 億顆芯片,用了約 10 年時間,走完了傳統架構 30 年的發展歷程。2023 年,RISC-V International 首席執行官 Calista Redmond 在 RISC-V 峰會中表示,未來幾年 RISC-V 采用率将以 40% 年復合增長率增長,2030 年 RISC-V 架構芯片更有望突破 160 億顆。目前 RISC-V 基金已有高通、NVIDIA 和 Google 等超過 4000 名成員。
以開源打破芯片封鎖,RISC-V 對中國尤其重要。在美國政府對芯片出口設定新限制後,用于訓練 AI 大模型和自動駕駛系統的 A100、H100 等高端 GPU 都受到影響,另外伺服器裡也有部分高端 CPU 是基于英特爾 x86 架構。所以開源的 RISC-V 成為中國企業拿下伺服器 CPU 的重要突破口之一。
就如中國工程院院士倪光南所言:" 我們推動開源創新,與世界協同,促進 RISC-V 生态繁榮,推動構建世界主流 CPU 領網域新格局。"
倪光南院士
目前達摩院玄鐵團隊正大力推動 RISC-V 軟硬體生态的發展。據達摩院消息,已基本完成國際及國内主流作業系統與 RISC-V 的全适配,并在百餘款量產芯片中得到了應用。在适配安卓過程中,阿裡巴巴累計進行了 12 萬餘行代碼的修改,對 73 萬餘個 testcase 作了測試,谷歌安卓官方接受的首批 RISC-V 補丁就來自阿裡巴巴。
為加速 RISC-V 產業化進程,達摩院還發起成立 " 無劍聯盟 "。聯盟成員将基于玄鐵處理器共同推進 IP 協同、工具鏈優化、作業系統适配、解決方案拓展、應用推廣等工作,降低 RISC-V 開發成本,縮短 RISC-V 產品及應用上市時間,讓終端廠商能以更快的速度找到更适配的 RISC-V 方案。
在 2024 年玄鐵 RISC-V 生态大會上,達摩院宣布玄鐵處理器家族全新迭代更新:玄鐵 C907 首次實現矩陣運算(Matrix)擴展,為未來 AI 加速計算提供更多選擇,并将集成到其他玄鐵處理器中;下一代旗艦處理器 C930 也将于年内推出。
下一代 AI 引擎
達摩院玄鐵 RISC-V 團隊資深技術專家李春強認為," RISC-V 是為 AI 而生的架構,所以玄鐵團隊在 RISC-V 方向上做了很多 AI 相關的工作。"
以大模型為案例,李春強認為大模型本身就是最近幾年剛出來的東西,對 RISC-V 來說是一個非常好的機會,因為大模型的瓶頸除了算力之外,還有存儲方面的瓶頸。
李春強對時代周報等記者表示," 我們希望通過擴展定義的方式,把 CPU 和 AI 的算力融合起來,使得 AI 的算法模型快速、便捷地跟 RISC-V 高效融合,這也是我們在 AI 方向上布局的技術研發。後續還将跟產業下遊合作,重點的是怎麼在芯片和終端產品產業中應用把這些 RISC-V AI 擴展應用起來。"
知合計算 CEO 孟建熠認為,RISC-V 在端側大模型推理方面有優勢,很重要一點是能效較好。因為存在很多兼容性問題,所以無論英特爾或者其他架構都很難說為端側大模型能力而快速迭代。
而 RISC-V 可以在比較好,比較低的功耗下能夠處理計算,尤其是對算力大模型要求比較高的,通過擴展在能效上可以承擔更多,這是架構優勢。這意味,老的公司使用 ARM 等架構存在歷史兼容的包袱,但是新的公司選擇 RISC-V 的概率在大幅提升。
據孟建熠還透露,今年市面上将會發布基于玄鐵處理器的大模型的芯片。
當天大會上,中國科學院軟體研究所就發布了基于 RISC-V 架構的開源筆記型電腦 " 如意 BOOK", 如意 BOOK 搭載玄鐵 C910 處理器,具備 GPU、VPU 加速單元,片上擁有 4TOPS@INT8 通用 AI 算力,搭載 openEuler 作業系統,可運行釘釘、Libre Office 等大型辦公軟體,支持網頁浏覽、4K 高清視頻播放等功能,集成支持語音對話與文字互動的第三方大模型 AI 助手。
另外達摩院還攜手 openEuler 社區及亞博科技推動 RISC-V 首次進入 ROS 機器人領網域,基于玄鐵處理器的 Mlik-V Meles 開發板研發建圖與避障導航小車。
除了 AI,達摩院玄鐵在汽車方面也有布局的,據孟建熠透露,已有頭部客戶已經在使用了。他表示,RISC-V 在全球的車領網域都在探索突破,新創業公司走得更快一些,達摩院玄鐵會一直往下走。
李春強則表示,玄鐵後續在高性能存儲以及工業應用場景都會做更多布局。