RISC-V工委會(huì)輪值會(huì)長(zhǎng)孟建熠：AI時(shí)代RISC-V的三大挑戰(zhàn)

開(kāi)源的RISC-V有望搭乘“AI快車(chē)”，對(duì)芯片架構(gòu)產(chǎn)生變革，當(dāng)前很多AI芯片的底座都是基于RISC-V架構(gòu)?！癛ISC-V有望成為AI時(shí)代計(jì)算架構(gòu)變革的技術(shù)底座?！痹谌涨芭e辦的第六屆全球IC企業(yè)家大會(huì)上，中電標(biāo)協(xié)RISC-V工委會(huì)輪值會(huì)長(zhǎng)、阿里達(dá)摩院首席科學(xué)家、知合計(jì)算CEO孟建熠分享了RISC-V在AI時(shí)代的機(jī)遇，并指出，RISC-V在AI時(shí)代主要面臨三大挑戰(zhàn)。

“RISC-V有望成為AI時(shí)代計(jì)算架構(gòu)變革的技術(shù)底座”

搭上AI時(shí)代快車(chē)的RISC-V計(jì)算架構(gòu)，是新一代數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施算力底座的優(yōu)選，既能滿(mǎn)足高能效、高性能的需求，又能兼?zhèn)浒踩煽俊⒏咝詢(xún)r(jià)比、可拓展等特點(diǎn)。因此，越來(lái)越多的廠商開(kāi)始使用RISC-V架構(gòu)，使其應(yīng)用場(chǎng)景不斷突破，從物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、邊緣計(jì)算逐漸邁向AI計(jì)算、高性能計(jì)算等領(lǐng)域，發(fā)展速度迅猛。

孟建熠表示，對(duì)比ARM架構(gòu)、X86架構(gòu)和RISC-V架構(gòu)在GitHub上的開(kāi)源項(xiàng)目的數(shù)量，RISC-V架構(gòu)項(xiàng)目在過(guò)去幾年里飛速增長(zhǎng)，數(shù)量達(dá)到1萬(wàn)多個(gè)，與另外兩家的差距持續(xù)拉近，極具潛力。從RISC-V基金會(huì)會(huì)員數(shù)量的角度來(lái)看，目前全球已有4400多家會(huì)員，預(yù)計(jì)到2030年，RISC-V架構(gòu)產(chǎn)品出貨量的年復(fù)合增長(zhǎng)率會(huì)達(dá)到40%以上，在整個(gè)產(chǎn)業(yè)的滲透率將進(jìn)一步加深。標(biāo)準(zhǔn)制定方面，RISC-V基金會(huì)在過(guò)去的兩年已經(jīng)完成了40項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)制定的工作，包括123項(xiàng)RISC-V擴(kuò)展，標(biāo)準(zhǔn)體系正在逐漸完善。

為什么RISC-V架構(gòu)會(huì)發(fā)展得如此之快？孟建熠指出，是因?yàn)镽ISC-V正在改變“芯片架構(gòu)”的生產(chǎn)關(guān)系。在半導(dǎo)體發(fā)展的歷史中，類(lèi)似的變革總是能推動(dòng)產(chǎn)業(yè)效率的躍升。例如，代工模式改變了“芯片制造”的生產(chǎn)關(guān)系，讓更多企業(yè)只需專(zhuān)注于自己的設(shè)計(jì)，不再需要兼顧復(fù)雜的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)；Arm授權(quán)模式改變了“芯片設(shè)計(jì)”的生產(chǎn)關(guān)系，企業(yè)只需要獲得ARM一家公司提供的架構(gòu)，就可以創(chuàng)作出各種各樣不同功能的芯片。

RISC-V的變革力量來(lái)自其開(kāi)源的特殊性，所有企業(yè)都可以根據(jù)它的開(kāi)源標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行創(chuàng)新，從而更自由地在各種應(yīng)用場(chǎng)景中，開(kāi)發(fā)出最具性?xún)r(jià)比和計(jì)算效率的產(chǎn)品，這點(diǎn)在AI時(shí)代尤為重要，所以，當(dāng)前很多AI芯片的底座都是基于RISC-V架構(gòu)。

“RISC-V有望成為AI時(shí)代計(jì)算架構(gòu)變革的技術(shù)底座。”孟建熠表示，“行業(yè)最初只認(rèn)為RISC-V是CPU的一種架構(gòu)，但隨著不斷的探索，我們發(fā)現(xiàn)RISC-V可以實(shí)現(xiàn)多樣化的計(jì)算形態(tài)。比如AI計(jì)算、圖形計(jì)算、隱私計(jì)算和科學(xué)計(jì)算等等，為整個(gè)行業(yè)提供了新的機(jī)遇?！?/p>

“RISC-V需要一個(gè)標(biāo)桿產(chǎn)品”

有機(jī)遇就有挑戰(zhàn)，孟建熠認(rèn)為RISC-V在AI時(shí)代主要面臨三個(gè)挑戰(zhàn)：已規(guī)模落地產(chǎn)品以中低性能為主、軟件生態(tài)尚處于發(fā)展階段以及高性能產(chǎn)品尚未形成迭代。

與ARM架構(gòu)的發(fā)展歷程相似，RISC-V想要在未來(lái)成為主流架構(gòu)，就必須在算力上超越行業(yè)對(duì)它需要的閾值，才能被廣泛使用。因此，孟建熠認(rèn)為，RISC-V需要一個(gè)滿(mǎn)足市場(chǎng)所需性能的標(biāo)桿產(chǎn)品，并以此為中心完善軟件生態(tài)。

目前，RISC-V在高性能通用計(jì)算領(lǐng)域，已經(jīng)擁有了媲美X86、ARM高端產(chǎn)品的性能，在通用性、可擴(kuò)展性等方面具有優(yōu)勢(shì)。因此，孟建熠表示，在不遠(yuǎn)的未來(lái)，RISC-V的標(biāo)桿產(chǎn)品將突破通用計(jì)算算力閾值，真正成為主流。軟件生態(tài)方面，2024年，RISC-V通用計(jì)算生態(tài)已經(jīng)逐步成熟，正式進(jìn)入商用軟件移植階段，商業(yè)化的迭代正式開(kāi)始，標(biāo)桿產(chǎn)品與生態(tài)發(fā)展將互相促進(jìn)形成“正循環(huán)”。

此外，RISC-V在AI時(shí)代的“下半場(chǎng)”也即將開(kāi)啟。孟建熠表示，RISC-V將有四個(gè)主要的發(fā)展方向：一是針對(duì)AI的架構(gòu)創(chuàng)新，RISC-V具有計(jì)算架構(gòu)的定制化能力，可以適配各種最新的應(yīng)用需求；二是RISC-V處理器的產(chǎn)品性能將超過(guò)閾值，達(dá)到主流性能需求；三是RISC-V通用CPU的功能將更加完善；四是基于Vetor和Matrix，RISC-V在AI加速以及各類(lèi)應(yīng)用中的擴(kuò)展將更加有力。

據(jù)孟建熠介紹，圍繞上述發(fā)展方向，RISC-V工委會(huì)正在推進(jìn)三項(xiàng)工作：一是標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。以RISC-V國(guó)際基金會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)文檔為基礎(chǔ)，結(jié)合中國(guó)應(yīng)用需求，建立國(guó)內(nèi)統(tǒng)一的RISC-V標(biāo)準(zhǔn)體系，推進(jìn)生態(tài)建設(shè)；二是推動(dòng)應(yīng)用圖譜建設(shè)。結(jié)合國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，對(duì)不同應(yīng)用的RISC-V參考產(chǎn)品進(jìn)行圖譜分類(lèi)，并推動(dòng)應(yīng)用示范；三是軟件社區(qū)的組建。RISC-V工委會(huì)聯(lián)合軟件所、國(guó)內(nèi)企業(yè)構(gòu)建完整的RISC-V軟件生態(tài)平臺(tái)。

據(jù)了解，2024年，RISC-V工委會(huì)在指令集、安全可信、基礎(chǔ)軟件、測(cè)試評(píng)估和產(chǎn)業(yè)鏈五個(gè)工作部推進(jìn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)工作。與此同時(shí)，RISC-V工委會(huì)正在推動(dòng)RISC-V的落地應(yīng)用。以城市級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景推廣為主，打造RISC-V應(yīng)用場(chǎng)景試驗(yàn)田、關(guān)鍵和共性技術(shù)孵化基地、應(yīng)用人才培育基地；結(jié)合各地的產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，聚焦包括AI應(yīng)用在內(nèi)的具體方向，建立應(yīng)用示范專(zhuān)項(xiàng)基地。

作者丨許子皓編輯丨張心怡美編丨馬利亞監(jiān)制丨連曉東