今天小编分享的财经经验:阿里玄铁处理器五年:出货量已超40亿颗,RISC-V能否改变主流CPU格局?,欢迎阅读。
本文来源:时代周报 作者:林慢慢
在阿里玄铁处理器问世五年里,我们的世界正被一场科技革命彻底改变。从智能家居到自动驾驶汽车,人工智能正重新定义着我们的生活方式。
3 月 14 日,在 2024 玄铁 RISC-V 生态大会上,数百家企业和机构带来了玄铁 RISC-V 在电力、5G 通信、机器人、金融等不同行业的应用创新。硅谷芯片传奇 Jim Keller 在演讲中指出," 未来我们会迎来前所未见的 AI 軟體应用,而 RISC-V 有望打造出下一代的 AI 引擎。"
RISC-V 是基于精简指令集计算 ( RISC ) 原理建立的开放指令集架构 ( ISA ) ,是在軟體和硬體之间的关键技术,是一套标准和规范。
此前全球芯片主流架构格局由欧美公司垄断。英特尔发明的 x86 指令集统治了个人电腦和数据中心里的伺服器 CPU 市场,但并不对外授权;移动互联网时代,Arm 架构通行于智能手机市场,并凭借低功耗优势以及比 x86 生态更开放的授权模式,构建了庞大的软硬體生态。
过去几十年,英特尔与微软 Windows 作業系統结盟,Arm 则与苹果、谷歌结盟,成为各自市场的事实标准。不过与大多数 ISA 相反,RISC-V ISA 由 RISC-V 基金会基金会管理,RISC-V 使用了最开放的开源協定之一 BSD,允许开发者自由、免费地使用、修改和再分发軟體源代码,销售基于 RISC-V 开发的产品。
如今历经 10 年发展,RISC-V 已有望成为与 x86 和 ARM 分庭抗礼的指令集 " 第三极 "。过去 10 年间基于 RISC-V 的芯片出货量已达到 100 亿颗。而 ARM 指令集芯片达到相同出货量用了近 30 年。
玄铁正是基于 RISC-V 开发的处理器,达摩院院长张建锋表示 " 随着新型算力需求激增,RISC-V 即将进入应用爆发期。" 目前玄铁已授权 300 多家企业。他表示," 今年下半年,大家就能够在市面上看到第一款基于 RISC-V 和安卓的终端设备。"
达摩院院长张建锋
出货量已超 40 亿颗
相传玄铁重剑是一柄神兵重器,由 " 天外流星 " 玄铁制成,剑身如墨,可吸天下暗器。独孤求败四十岁前持此剑无敌于天下。
阿里巴巴 " 练剑 " 始于 6 年前,2018 年阿里巴巴开始研发 RISC-V,2019 年则发布高性能 RISC-V 处理器玄铁 C910。
6 年来,阿里巴巴达摩院陆续推出玄铁 RISC-V 系列 9 款处理器,从低功耗、低成本到高性能、高能效的 C、E、R 系列,并应用于边缘计算、无线通讯、工业控制、通用 MCU 等 30 多个领網域及应用场景。据达摩院提供的数据显示,目前玄铁处理器出货量超过 40 亿颗。
数据显示,RISC-V 从成功研发到出货 100 亿颗芯片,用了约 10 年时间,走完了传统架构 30 年的发展历程。2023 年,RISC-V International 首席执行官 Calista Redmond 在 RISC-V 峰会中表示,未来几年 RISC-V 采用率将以 40% 年复合增长率增长,2030 年 RISC-V 架构芯片更有望突破 160 亿颗。目前 RISC-V 基金已有高通、NVIDIA 和 Google 等超过 4000 名成员。
以开源打破芯片封锁,RISC-V 对中国尤其重要。在美国政府对芯片出口設定新限制后,用于训练 AI 大模型和自动驾驶系统的 A100、H100 等高端 GPU 都受到影响,另外伺服器里也有部分高端 CPU 是基于英特尔 x86 架构。所以开源的 RISC-V 成为中国企业拿下伺服器 CPU 的重要突破口之一。
就如中国工程院院士倪光南所言:" 我们推动开源创新,与世界协同,促进 RISC-V 生态繁荣,推动构建世界主流 CPU 领網域新格局。"
倪光南院士
目前达摩院玄铁团队正大力推动 RISC-V 软硬體生态的发展。据达摩院消息,已基本完成国际及国内主流作業系統与 RISC-V 的全适配,并在百余款量产芯片中得到了应用。在适配安卓过程中,阿里巴巴累计进行了 12 万余行代码的修改,对 73 万余个 testcase 作了测试,谷歌安卓官方接受的首批 RISC-V 补丁就来自阿里巴巴。
为加速 RISC-V 产业化进程,达摩院还发起成立 " 无剑联盟 "。联盟成员将基于玄铁处理器共同推进 IP 协同、工具链优化、作業系統适配、解决方案拓展、应用推广等工作,降低 RISC-V 开发成本,缩短 RISC-V 产品及应用上市时间,让终端厂商能以更快的速度找到更适配的 RISC-V 方案。
在 2024 年玄铁 RISC-V 生态大会上,达摩院宣布玄铁处理器家族全新迭代更新:玄铁 C907 首次实现矩阵运算(Matrix)扩展,为未来 AI 加速计算提供更多选择,并将集成到其他玄铁处理器中;下一代旗舰处理器 C930 也将于年内推出。
下一代 AI 引擎
达摩院玄铁 RISC-V 团队资深技术专家李春强认为," RISC-V 是为 AI 而生的架构,所以玄铁团队在 RISC-V 方向上做了很多 AI 相关的工作。"
以大模型为案例,李春强认为大模型本身就是最近几年刚出来的东西,对 RISC-V 来说是一个非常好的机会,因为大模型的瓶颈除了算力之外,还有存储方面的瓶颈。
李春强对时代周报等记者表示," 我们希望通过扩展定义的方式,把 CPU 和 AI 的算力融合起来,使得 AI 的算法模型快速、便捷地跟 RISC-V 高效融合,这也是我们在 AI 方向上布局的技术研发。后续还将跟产业下游合作,重点的是怎么在芯片和终端产品产业中应用把这些 RISC-V AI 扩展应用起来。"
知合计算 CEO 孟建熠认为,RISC-V 在端侧大模型推理方面有优势,很重要一点是能效较好。因为存在很多兼容性问题,所以无论英特尔或者其他架构都很难说为端侧大模型能力而快速迭代。
而 RISC-V 可以在比较好,比较低的功耗下能够处理计算,尤其是对算力大模型要求比较高的,通过扩展在能效上可以承担更多,这是架构优势。这意味,老的公司使用 ARM 等架构存在历史兼容的包袱,但是新的公司选择 RISC-V 的概率在大幅提升。
据孟建熠还透露,今年市面上将会发布基于玄铁处理器的大模型的芯片。
当天大会上,中国科学院軟體研究所就发布了基于 RISC-V 架构的开源筆記型電腦 " 如意 BOOK", 如意 BOOK 搭载玄铁 C910 处理器,具备 GPU、VPU 加速单元,片上拥有 4TOPS@INT8 通用 AI 算力,搭载 openEuler 作業系統,可运行钉钉、Libre Office 等大型办公軟體,支持网页浏览、4K 高清视频播放等功能,集成支持语音对话与文字互動的第三方大模型 AI 助手。
另外达摩院还携手 openEuler 社区及亚博科技推动 RISC-V 首次进入 ROS 机器人领網域,基于玄铁处理器的 Mlik-V Meles 开发板研发建图与避障导航小车。
除了 AI,达摩院玄铁在汽车方面也有布局的,据孟建熠透露,已有头部客户已经在使用了。他表示,RISC-V 在全球的车领網域都在探索突破,新创业公司走得更快一些,达摩院玄铁会一直往下走。
李春强则表示,玄铁后续在高性能存储以及工业应用场景都会做更多布局。