开源浪潮席卷全球,从软件到硬件,开放与协作成为创新主旋律。
近年来,随着DeepSeek等开源大模型的爆火,算力需求激增,芯片产业也迎来了新的变革契机。
在这一背景下,RISC-V架构凭借其开放、灵活、低功耗等优势,正成为中国芯片自主研发的新赛道。
DeepSeek等大模型的出现,对算力提出了更高的要求。
传统的X86和ARM架构在灵活性、定制化和功耗方面存在局限性。
RISC-V作为一种开源指令集架构,允许任何人免费使用、修改和扩展,这为芯片设计提供了更大的自由度,也更易于通过软硬件协同设计来满足AI时代的需求。
RISC-V架构的出现并非偶然。
在此之前,全球芯片市场主要由英特尔主导的X86架构和ARM主导的ARM架构占据。
这两种封闭指令集架构在一定程度上限制了芯片产业的创新和发展。
2010年,加州大学伯克利分校的计算机科学家们发起了一场“指令集平权运动”,创造了RISC-V这一完全开源、模块化的指令集架构,为芯片产业带来了新的可能性。
RISC-V架构的优势在于它的开放性和灵活性。
与传统的封闭架构不同,RISC-V允许用户根据自身需求进行定制和扩展,从而更好地满足不同应用场景的需求。
此外,RISC-V架构的低功耗特性也使其在移动设备、物联网等领域具有显著优势。
中国芯片产业一直面临着“卡脖子”的困境。
RISC-V架构的出现为中国芯片自主研发提供了一条新的路径。
中国科学院计算技术研究所副所长包云岗认为,RISC-V正引领芯片设计从“私有封闭”向“开源协作”的范式革命。
中国在RISC-V领域已经取得了一些技术突破,例如香山高性能处理器核IP、玄铁C930服务器芯片等,这些成果验证了RISC-V在高性能计算领域的可行性。
RISC-V架构的发展也面临着一些挑战。
包云岗指出,RISC-V在应用中还需要攻克“三座大山”,即工具链短板、标杆案例缺失和人才缺口。
RISC-V的工具链还不够完善,制约了其开发效率。
目前,RISC-V缺乏成熟的商业应用案例,难以吸引更多企业投入。
此外,RISC-V领域人才匮乏,需要加强培养和引进。
全球RISC-V领域的科研版图正加速扩张,美国、中国、欧洲形成了创新三角。
根据深圳大学特聘教授吴登生的研究报告,美国在RISC-V领域发表的论文数量最多,其次是中国。
RISC-V领域的研究热点涵盖了多个方向,例如硬件加速器、安全、计算优化、能效优化等。
为了推动RISC-V领域人才培养,包云岗自2019年起推动中国科学院大学启动“一生一芯”计划,旨在让每位参与该计划的学生在毕业时完成一款RISC-V处理器的设计并流片,以缩短人才从培养阶段到投入科研与产业一线的周期。
RISC-V架构的快速发展离不开开源社区的支持。
RISC-V国际基金会为RISC-V架构设定了标准,并致力于推动RISC-V生态系统的建设。
为了确保RISC-V的开源性,RISC-V基金会总部还从美国迁移到了瑞士。
中科创星创始合伙人米磊认为,指令集架构的演进史始终伴随着开放与封闭的博弈。
RISC-V的诞生是对技术垄断的反抗,也是对开源精神的坚定信仰。
RISC-V在AI PC、智能机器人、自动驾驶等前沿领域已经展现出了极高的应用价值。
2024年,美国GPU巨头英伟达宣布年出货10亿颗RISC-V内核。
全球知名咨询机构Omdia预测,到2030年,基于RISC-V的AI处理器出货量将超过5亿颗。
RISC-V作为一种精简指令集,只有47条基础指令,若要实现性能突破,还需要通过硬件加速器、拓展指令集、优化处理器架构等优化手段来完成。
此前,RISC-V芯片的应用领域以物联网为主,在人工智能时代,RISC-V需要不断优化和提升,以满足不同应用领域的需求。
“好望角科学沙龙”持续聚焦前沿科技领域,致力于打通学术界与产业界的“鸿沟”。
在一次沙龙上,与会专家学者围绕RISC-V的技术趋势、人才需求、生态构建和产学研协同等话题进行了深入探讨和交流。
RISC-V架构为中国芯片产业带来了新的机遇,但也面临着挑战。
在全球科技竞争日益激烈的背景下,中国如何抓住RISC-V发展机遇,突破技术瓶颈,构建自主可控的芯片生态,仍然是一个值得深入探讨的问题。
RISC-V能否引领中国芯片实现“弯道超车”,让我们拭目以待。