以更強(qiáng)的性能挑戰(zhàn)成熟架構(gòu),RISC-V CPU攀登高性能“陡坡”
RISC-V自2010年于加州大學(xué)伯克利分校誕生以來,迅速從學(xué)術(shù)概念成長為處理器設(shè)計領(lǐng)域的熱門開源架構(gòu)。2018年,當(dāng)業(yè)界在尋找“RISC-V是什么?能做什么?”的答案時,短短幾年之后,RISC-V便在在MCU、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域證明了其低成本、高效率的優(yōu)勢。如今,討論已轉(zhuǎn)向RISC-V在高性能計算的潛力。面對計算密集型任務(wù)和并行處理挑戰(zhàn),RISC-V在服務(wù)器、AI加速器中初露鋒芒,但與x86、ARM相比,軟件生態(tài)和優(yōu)化仍需提升。未來,憑借開源特性與產(chǎn)業(yè)支持,RISC-V在HPC領(lǐng)域的高度值得期待。
在第五屆RISC-V中國峰會上,知合計算CEO孟建熠發(fā)表了題為“持續(xù)攀登技術(shù)高峰,開放引領(lǐng)生態(tài)繁榮”的演講,深入剖析了RISC-V架構(gòu)的未來潛力,并分享了知合計算在高性能計算與AI融合領(lǐng)域的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。作為從達(dá)摩院走出的創(chuàng)業(yè)者,孟建熠自2018年起投身RISC-V的探索,與達(dá)摩院保持深度合作。他指出,RISC-V的討論已從“能做什么”轉(zhuǎn)向“能達(dá)到多高的高度”,這標(biāo)志著RISC-V生態(tài)的成熟與行業(yè)對高性能產(chǎn)品的期待。
孟建熠強(qiáng)調(diào),RISC-V的意義在于以未來視角重新定義計算架構(gòu),而非僅在Arm、x86等成熟架構(gòu)的“繁星天空”中增添幾顆星。他以“哈勃望遠(yuǎn)鏡”的比喻闡述,RISC-V不僅要看到星星,更要探索星系、黑洞甚至引力波,帶來全新的計算體驗(yàn)。創(chuàng)新是RISC-V的根本驅(qū)動力,只有依托其開放性和可定制性開發(fā)出突破性產(chǎn)品,才能在未來市場中占據(jù)一席之地。他進(jìn)一步提出“有價值的計算”理念,強(qiáng)調(diào)在高能效、低成本的前提下提升性能,讓用戶切實(shí)感受到技術(shù)進(jìn)步。在AI領(lǐng)域,RISC-V的潛力在于以更低的單位功耗和成本提供更高的計算能力(Token),從而滿足日益增長的算力需求。
針對高性能計算的挑戰(zhàn),孟建熠坦言,RISC-V正面臨從嵌入式、終端應(yīng)用向高性能領(lǐng)域攀登的“陡坡”。他通過對x86和Arm處理器性能的統(tǒng)計分析,展示了RISC-V在高主頻和綜合性能上的競爭力。例如,知合計算在過去兩年中持續(xù)優(yōu)化核心技術(shù),力求在高性能計算中實(shí)現(xiàn)突破。他提到,行業(yè)需要既競爭又合作的生態(tài)氛圍,通過聯(lián)合努力將RISC-V推向新的高度。
關(guān)于業(yè)界關(guān)心的碎片化問題,孟建熠表示,RISC-V基金會的RVA23 Profile標(biāo)準(zhǔn)(包含81個擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)和123個官方擴(kuò)展)為生態(tài)兼容性提供了堅(jiān)實(shí)保障。知合計算的產(chǎn)品嚴(yán)格遵循這些規(guī)范,確保與RISC-V軟件生態(tài)的無縫對接。他特別提到RVV(向量擴(kuò)展)技術(shù)的應(yīng)用,涵蓋視頻編解碼、加解密計算、大模型推理和數(shù)據(jù)存儲等場景。其中,數(shù)據(jù)存儲性能尤為突出,已能與高性能處理器媲美;在視頻編解碼和推理領(lǐng)域,RISC-V也展現(xiàn)出超越Arm和x86的潛力。他進(jìn)一步指出,盡管部分?jǐn)U展標(biāo)準(zhǔn)仍存在爭議,知合計算正與基金會溝通,共同完善標(biāo)準(zhǔn),為生態(tài)發(fā)展鋪平道路。
在AI標(biāo)準(zhǔn)化方面,孟建熠強(qiáng)調(diào)RISC-V在IME、VME和AME等標(biāo)準(zhǔn)上的努力。這些標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)需要復(fù)雜的體系支持,但通過全行業(yè)協(xié)作,RISC-V的AI標(biāo)準(zhǔn)將展現(xiàn)出比自研標(biāo)準(zhǔn)更強(qiáng)的生命力。知合計算的新產(chǎn)品將默認(rèn)支持AME選項(xiàng),以推動AI應(yīng)用的普及和標(biāo)準(zhǔn)化。他還提出“通推一體”概念,即將通用計算與AI推理深度融合,解決傳統(tǒng)CPU+GPU架構(gòu)在數(shù)據(jù)傳輸延時和效率上的瓶頸。通過RISC-V的可擴(kuò)展性,知合計算在統(tǒng)一地址尋址、計算效益優(yōu)化等方面進(jìn)行了創(chuàng)新嘗試。例如,通過優(yōu)化計算架構(gòu),降低AI集群中的數(shù)據(jù)搬運(yùn)成本,從而提升整體效率。
孟建熠詳細(xì)介紹了知合計算的產(chǎn)品進(jìn)展。首代“通推一體”CPU產(chǎn)品“阿基米德系列”預(yù)計于2026年發(fā)布,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)通用計算與AI推理的高效結(jié)合。同時,他宣布基于“玄鐵”處理器的前代產(chǎn)品A210(8核,12TOPS算力)已成功流片,芯片性能穩(wěn)定,即日起可供下游合作伙伴測試。這款產(chǎn)品采用統(tǒng)一的計算架構(gòu)、內(nèi)存管理和算子設(shè)計,與下一代產(chǎn)品完全兼容,為RISC-V生態(tài)注入新的活力。
展望未來,孟建熠呼吁行業(yè)同仁在開放與合作的生態(tài)中共同努力,攀登RISC-V的技術(shù)高峰。他表示,RISC-V的成功離不開全行業(yè)的共同努力,知合計算將繼續(xù)與伙伴協(xié)作,探索更多創(chuàng)新場景,例如在多媒體處理、大模型推理和數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域的進(jìn)一步優(yōu)化,力求在性能和能效上實(shí)現(xiàn)更大突破。