RISC-V正在吞噬其他RISC架构

在今年的北美RISC-V 峰会上，非官方的座右铭是“drain the swamp”，即RISC-V将成为 x86 和 ARM的替代品，无论设备或计算环境如何。 

在圣克拉拉举行的会议上，人们对即将到来的指令集架构做出了一些重大承诺。

Meta 和高通表示 RISC-V 架构是他们芯片开发计划的核心。公司高管还为利用该架构制造主要计算芯片敞开了大门。

RISC-V 还很年轻，距离取代 x86 或 ARM 还需要几年甚至几十年的时间。但它有很多优点。 

该架构是免费许可的，从而降低了进入门槛和成本。它还具有灵活的设计，可为现代工作负载带来更多计算能力。

Meta 和高通的承诺也凸显了一个令人警醒的现实——公司愿意放弃专有技术。

“市场已经准备好并渴望选择。他们不想被锁定在一个专有的路线图上。他们想要有选择，而且选择的自由度已经扩大了。”RISC-V International 首席执行官卡莉斯塔·雷德蒙德 (Calista Redmond) 在与 HPCwire 的聊天中表示。

RISC-V 可以是准系统调度程序，也可以是满载处理器，具体取决于客户的需求。它可以适应围绕稀疏计算的更新计算模型，其中数据更接近处理核心。

以下是这次为期两天的活动的一些观察，该活动已进入第六年。

RISC-V 峰会的与会者对美国政府有兴趣驯服开放标准感到兴奋和不安。

一方面，RISC-V 走出默默无闻，通过吸引政府的关注而跻身大联盟。但乔·拜登政府干预 RISC-V 标准制定的想法遭到了普遍的反对。

参与和互动已经开始，展厅里的氛围是分享想法和合作改进 RISC-V 架构。

RISC-V 正在追随以太网、USB 和 HTTPS 等全球标准的脚步，这些标准刺激了技术创新。雷德蒙德表示，RISC-V 开发的短路可能会带来灾难性的后果，并会阻碍选择和创新。 

“与开放架构相比，专有模型对于地缘政治问题来说是一个更大的陷阱。我认为你所听到的一些言论并没有真正实现这一点，”雷德蒙德说。

美国政府对RISC-V的窥视并没有阻止中国公司阿里巴巴参加峰会并展示基于指令集架构的产品。 

事实上，在美国本土，阿里巴巴做得更好——该公司宣布推出一款使用中国本土芯片制造的 3,072 核 RISC-V 服务器。该服务器有48个节点，采用64位Sophon SG2042芯片，已部署在中国山东大学。

阿里巴巴声称该服务器是第一个商业部署的 RISC-V 服务器。美国云服务中没有已知的 RISC-V 服务器部署。

乍一看，中国在 RISC-V 竞赛中遥遥领先于美国。

中国有一个一致的计划来开发基于 RISC-V 的国产芯片。政府正在资助大学生和初创公司开发芯片，而美国却在如何处理 RISC-V 上摸索着。

主题演讲中并未提及对限制美国公司与中国在 RISC-V 领域合作的担忧。相反，演讲者谈论了 RISC-V 架构的无国界性质，几乎所有地区都平等参与。

目前估计市场上约有 100 亿个 RISC-V 内核。SHD Group 的一项研究表明，到 2030 年，RISC-V 芯片的出货量将达到约 180 亿颗。

在 180 亿个芯片中，微控制器位居榜首，总数超过 65 亿个，其次是人工智能加速器，数量为 40 亿个，网络芯片为 20 亿个，安全芯片为 11 亿多一点，通用 CPU 约为 9 亿个。 

迄今为止，高通已发货了超过 10 亿台集成 RISC-V 内核的设备。该公司于 2019 年首次在 Snapdragon 865 芯片中使用 RISC-V 控制器，并将在所有产品线中扩展指令集架构。

SHD Group 的研究是由 RISC-V 公司资助的，因此我们对它持保留态度。但这是唯一量化未来 RISC-V 出货量的估计，由一位知名研究人员进行研究员 Rich Wawrzyniak进行。

RISC-V 是其他 RISC 设计和一路上被遗忘的架构的霸主。

首先，RISC-V 本周使用了 ARC 架构，这是一种基于 RISC 的设计，可以追溯到几十年前，当时它被引入超级任天堂系统中使用的 SuperFX 芯片中。

Synopsys 是 ARC-V 处理器的幕后推手，该处理器现已过渡到 RISC-V 架构，旧版本的 ARC 仍然支持旧架构。MIPS 此前在放弃旧架构后完全过渡到 RISC-V。

Redmond 表示，其他 RISC 架构向 RISC-V 的融合完全取决于数量的优势。 

雷德蒙德说：“你的秘诀在于你的实施以及加速开发社区进入的能力，以将他们的工作负载和应用程序带入其中。”

在 RISC-V 设计中，安全性仍然不是一等公民。公司坚称他们的 RISC-V 芯片具有安全层、加密扩展等，但这仍然是最低限度。

RISC-V 芯片仍未准备好用于机密计算等应用，其中安全飞地保护代码或应用程序，并且只能由授权实体访问。

设计安全的理念正在逐渐渗透到芯片开发人员中。借助 TDX 扩展，Intel 和 AMD 及其 SEV-SNP 功能可以在 CPU 中内置强大的安全性。英特尔的新 APX 功能还减少了分支预测，从而降低了黑客的攻击面。

在 RISC-V 峰会上，一些专注于安全的供应商也在展厅里。Emproof 总部位于德国，其安全层位于编译器之后，可以混淆二进制代码并保护其免受逆向工程的影响。该公司受到了希望保护片上功能的 RISC-V 公司的兴趣。 

总部位于英国剑桥的 LowRISC 开发了一种基于 OpenTitan 的信任根，可保护芯片免受固件和其他芯片攻击。OpenTitan 是 Titan 芯片信任根的开源版本，谷歌用它来保护其设备。

最大的赢家之一是 Ventana Microsystems，该公司发布了一款名为 Veyron V2 的 192 核 RISC-V CPU 内核。该芯片突破了 RISC-V 处理器的极限，并将 x86 和 ARM 与最新的互连、内存技术和小芯片实现相匹配。

新芯片将比一年前发布的 Veyron V1 快 40%。它还支持即将推出的 UCIe 互连，其他主要 x86 和 ARM 芯片制造商也支持该互连。 

它支持 RISC-V International 最近批准的最新矢量扩展，这些扩展不在 V1 中。V2 在微架构和管道方面有更多增强功能。

Ventana Micro Systems 首席执行官 Balaji Bakhta 告诉 HPCwire：“基本上，我们在系统 IP 级别上实现了与 ARM 或 x86 的同等水平。”  

Veyron V2 将采用 4 纳米工艺制造，该工艺比 V1 的 5 纳米工艺有所进步。 

Bakhta表示，高性能计算公司对该芯片很感兴趣。巴赫塔表示，这些系统将于明年交付给客户。

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