RISC-V基金會(huì)：開放指令集架構(gòu)的應(yīng)用領(lǐng)域正從物聯(lián)網(wǎng)邁向數(shù)據(jù)中心
時(shí)間：2021-11-05 13:59:58
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數(shù)據(jù)中心
RISC-V
物聯(lián)網(wǎng)
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[導(dǎo)讀]來源：內(nèi)容由半導(dǎo)體行業(yè)觀察（ID：icbank）編譯自「datacenterknowledge」，硅農(nóng)亞歷山大校對(duì)。RISC-V是一種新興的開源指令集體系結(jié)構(gòu)，主要用于處理器（迄今為止主要用作加速器）。但如今它展現(xiàn)出了勢(shì)如破竹的發(fā)展勢(shì)頭，似乎已準(zhǔn)備好在CPU領(lǐng)域跟對(duì)手競(jìng)爭(zhēng)。一年前...
來源：內(nèi)容由半導(dǎo)體行業(yè)觀察（ID：icbank）編譯自「datacenterknowledge」，硅農(nóng)亞歷山大校對(duì)。
RISC-V是一種新興的開源指令集體系結(jié)構(gòu)，主要用于處理器（迄今為止主要用作加速器）。但如今它展現(xiàn)出了勢(shì)如破竹的發(fā)展勢(shì)頭，似乎已準(zhǔn)備好在CPU領(lǐng)域跟對(duì)手競(jìng)爭(zhēng)。
一年前，使用RISC-V處理器的唯一方法是花1,000美元從RISC-V初創(chuàng)公司SiFive處購(gòu)買開發(fā)板。如今，SparkFun，BeagleBoard，Pine64，Rios和其他公司已經(jīng)發(fā)布或?qū)⒁l(fā)布由RISC-V芯片驅(qū)動(dòng)的單板計(jì)算機(jī)，價(jià)格低至15美元。甚至還有一臺(tái)基于BBC Doctor Who的RISC-V微型計(jì)算機(jī)，用于孩子們學(xué)習(xí)編碼，售價(jià)不到100美元。
RISC-V基金會(huì)的首席技術(shù)官M(fèi)ark Himelstein表示：“許多供應(yīng)商將繼續(xù)布局類似產(chǎn)品?！?“其中有些很小，例如SparkFun，這顯然是嵌入式的東西，有點(diǎn)像最小的 Raspberry Pi; BeagleBoard則可以運(yùn)行Linux?！?/span>
跨入數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域
RISC-V在數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用不僅僅是加速器，還擔(dān)負(fù)著CPU的職責(zé)。例如，某些HPC網(wǎng)絡(luò)使用RISC-V處理傳輸中的數(shù)據(jù)。它還似乎正在向另一個(gè)角色轉(zhuǎn)變，即為服務(wù)器提供動(dòng)能，低功耗的特性使其對(duì)邊緣部署非常有利。
Himelstein說：“目前已經(jīng)有基RISC-V的云服務(wù)器，阿里巴巴和一些公司已經(jīng)做到了這一點(diǎn)。”他預(yù)料很快能看到RISC-V架構(gòu)能為從智能手機(jī)到HPC系統(tǒng)都提供支持。
他說：“我知道有人正在研究這些方向，因?yàn)樗麄兣c我們?cè)谠S多會(huì)議上都就此進(jìn)行了交流，而且他們來參加我們的會(huì)議也是來詢問他們應(yīng)該關(guān)心哪些方面的工作量?！?/span>
根據(jù)Himelstein的說法，與其說更多RISC-V服務(wù)器尚未出現(xiàn)的原因與架構(gòu)的就緒程度有關(guān)，不如說它與硬件制造商開發(fā)產(chǎn)品并將其推向市場(chǎng)的時(shí)間有關(guān)。他表示，“將嵌入式產(chǎn)品推向市場(chǎng)可能需要一年左右的時(shí)間，一臺(tái)服務(wù)器大概要五年?！?/span>
他說：“決定這一點(diǎn)的是產(chǎn)品的賽道?！?“推出新產(chǎn)品是需要時(shí)間周期的，人們正為此而努力工作著，相信不久后，您會(huì)看到更多的RISC-V產(chǎn)品。”
他補(bǔ)充說：“我認(rèn)為成功終將到來。” “當(dāng)人們看到別人在做某些新穎獨(dú)特的事情，或者使自己受益的事情時(shí)，他們也會(huì)嘗試這樣做。”
模塊化擴(kuò)展的優(yōu)勢(shì)
目前，為能讓RISC-V與英特爾，AMD和Arm齊頭并進(jìn)而進(jìn)行的許多工作都是圍繞著擴(kuò)展而展開的，擴(kuò)展是芯片模塊化設(shè)計(jì)的一部分。擴(kuò)展可以看作是插件，芯片設(shè)計(jì)人員可以使用它們向芯片添加功能，這些功能可以在需要時(shí)由軟件調(diào)用。
對(duì)于RISC-V，這種模塊化設(shè)計(jì)在某種程度上可以避免其他體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的技術(shù)負(fù)擔(dān)。由于可以根據(jù)需要調(diào)用或重新設(shè)計(jì)這些功能，因此，它們不會(huì)成為RISC-V芯片制造商的長(zhǎng)期負(fù)擔(dān)。
由于某些擴(kuò)展非常復(fù)雜，如果設(shè)計(jì)得不慎，則有可能對(duì)性能產(chǎn)生負(fù)面影響，因此，它們必須經(jīng)過嚴(yán)格的審批流程。直到最近，它才審批通過一個(gè)簡(jiǎn)單明了的擴(kuò)展，可以輕松將其集成到芯片的設(shè)計(jì)中，而無(wú)需擔(dān)心性能。
對(duì)于后者，RISC-V基金會(huì)上周推出Fast Track計(jì)劃，以簡(jiǎn)化對(duì)小型擴(kuò)展程序的審批。顧名思義，F(xiàn)ast Track大大減少了審批擴(kuò)展程序所需的時(shí)間。
“ Fast Track起到了必要的制衡作用：不僅確保擴(kuò)展程序設(shè)計(jì)正確并遵循RISC-V的體系結(jié)構(gòu)，同時(shí)為RISC-V基金會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化擴(kuò)展程序鋪平了道路，” Ventana Micro Systems的聯(lián)合創(chuàng)始人和首席技術(shù)官Greg Favor在一份聲明中進(jìn)行了解釋。
除了公布了Fast Track外，RISC-V基金會(huì)還引入了第一個(gè)利用此過程開發(fā)出來的擴(kuò)展程序ZiHintPause。這是軟件開發(fā)人員可以激活的一種擴(kuò)展，以在某些情況下降低芯片的功耗，這對(duì)于需要解決功耗問題的IoT或邊緣設(shè)備特別有用。
更多的開放硬件供給
Himelstein說，驅(qū)使開發(fā)人員使用開源軟件的相同動(dòng)因吸引著硬件公司采用開源RISC-V。
他說：“您將看到更多的RISC-V產(chǎn)品投放到市場(chǎng)上，涉及從物聯(lián)網(wǎng)到高性能計(jì)算的各個(gè)方面?！?“那是因?yàn)?a href="/tags/RISC-V" target="_blank">RISC-V給了您自由，它給了您自由選擇想要的東西的權(quán)利；它給了您不受某些其他體系結(jié)構(gòu)約束的自由?！?/span>
“他們?cè)谲浖澜缰型ㄟ^Linux學(xué)會(huì)了這種自由，現(xiàn)在他們開始了，‘哇，我可以在硬件世界中也做到這一點(diǎn)’ ，這是驚人的?！?/span>
RISC-V是一種新興的開源指令集體系結(jié)構(gòu)，主要用于處理器（迄今為止主要用作加速器）。但如今它展現(xiàn)出了勢(shì)如破竹的發(fā)展勢(shì)頭，似乎已準(zhǔn)備好在CPU領(lǐng)域跟對(duì)手競(jìng)爭(zhēng)。
一年前，使用RISC-V處理器的唯一方法是花1,000美元從RISC-V初創(chuàng)公司SiFive處購(gòu)買開發(fā)板。如今，SparkFun，BeagleBoard，Pine64，Rios和其他公司已經(jīng)發(fā)布或?qū)⒁l(fā)布由RISC-V芯片驅(qū)動(dòng)的單板計(jì)算機(jī)，價(jià)格低至15美元。甚至還有一臺(tái)基于BBC Doctor Who的RISC-V微型計(jì)算機(jī)，用于孩子們學(xué)習(xí)編碼，售價(jià)不到100美元。
RISC-V基金會(huì)的首席技術(shù)官M(fèi)ark Himelstein表示：“許多供應(yīng)商將繼續(xù)布局類似產(chǎn)品?！?“其中有些很小，例如SparkFun，這顯然是嵌入式的東西，有點(diǎn)像最小的 Raspberry Pi; BeagleBoard則可以運(yùn)行Linux?！?/span>
跨入數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域
RISC-V在數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用不僅僅是加速器，還擔(dān)負(fù)著CPU的職責(zé)。例如，某些HPC網(wǎng)絡(luò)使用RISC-V處理傳輸中的數(shù)據(jù)。它還似乎正在向另一個(gè)角色轉(zhuǎn)變，即為服務(wù)器提供動(dòng)能，低功耗的特性使其對(duì)邊緣部署非常有利。
Himelstein說：“目前已經(jīng)有基RISC-V的云服務(wù)器，阿里巴巴和一些公司已經(jīng)做到了這一點(diǎn)。”他預(yù)料很快能看到RISC-V架構(gòu)能為從智能手機(jī)到HPC系統(tǒng)都提供支持。
他說：“我知道有人正在研究這些方向，因?yàn)樗麄兣c我們?cè)谠S多會(huì)議上都就此進(jìn)行了交流，而且他們來參加我們的會(huì)議也是來詢問他們應(yīng)該關(guān)心哪些方面的工作量?！?/span>
根據(jù)Himelstein的說法，與其說更多RISC-V服務(wù)器尚未出現(xiàn)的原因與架構(gòu)的就緒程度有關(guān)，不如說它與硬件制造商開發(fā)產(chǎn)品并將其推向市場(chǎng)的時(shí)間有關(guān)。他表示，“將嵌入式產(chǎn)品推向市場(chǎng)可能需要一年左右的時(shí)間，一臺(tái)服務(wù)器大概要五年?！?/span>
他說：“決定這一點(diǎn)的是產(chǎn)品的賽道?！?“推出新產(chǎn)品是需要時(shí)間周期的，人們正為此而努力工作著，相信不久后，您會(huì)看到更多的RISC-V產(chǎn)品。”
他補(bǔ)充說：“我認(rèn)為成功終將到來。” “當(dāng)人們看到別人在做某些新穎獨(dú)特的事情，或者使自己受益的事情時(shí)，他們也會(huì)嘗試這樣做。”
模塊化擴(kuò)展的優(yōu)勢(shì)
目前，為能讓RISC-V與英特爾，AMD和Arm齊頭并進(jìn)而進(jìn)行的許多工作都是圍繞著擴(kuò)展而展開的，擴(kuò)展是芯片模塊化設(shè)計(jì)的一部分。擴(kuò)展可以看作是插件，芯片設(shè)計(jì)人員可以使用它們向芯片添加功能，這些功能可以在需要時(shí)由軟件調(diào)用。
對(duì)于RISC-V，這種模塊化設(shè)計(jì)在某種程度上可以避免其他體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的技術(shù)負(fù)擔(dān)。由于可以根據(jù)需要調(diào)用或重新設(shè)計(jì)這些功能，因此，它們不會(huì)成為RISC-V芯片制造商的長(zhǎng)期負(fù)擔(dān)。
由于某些擴(kuò)展非常復(fù)雜，如果設(shè)計(jì)得不慎，則有可能對(duì)性能產(chǎn)生負(fù)面影響，因此，它們必須經(jīng)過嚴(yán)格的審批流程。直到最近，它才審批通過一個(gè)簡(jiǎn)單明了的擴(kuò)展，可以輕松將其集成到芯片的設(shè)計(jì)中，而無(wú)需擔(dān)心性能。
對(duì)于后者，RISC-V基金會(huì)上周推出Fast Track計(jì)劃，以簡(jiǎn)化對(duì)小型擴(kuò)展程序的審批。顧名思義，F(xiàn)ast Track大大減少了審批擴(kuò)展程序所需的時(shí)間。
“ Fast Track起到了必要的制衡作用：不僅確保擴(kuò)展程序設(shè)計(jì)正確并遵循RISC-V的體系結(jié)構(gòu)，同時(shí)為RISC-V基金會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化擴(kuò)展程序鋪平了道路，” Ventana Micro Systems的聯(lián)合創(chuàng)始人和首席技術(shù)官Greg Favor在一份聲明中進(jìn)行了解釋。
除了公布了Fast Track外，RISC-V基金會(huì)還引入了第一個(gè)利用此過程開發(fā)出來的擴(kuò)展程序ZiHintPause。這是軟件開發(fā)人員可以激活的一種擴(kuò)展，以在某些情況下降低芯片的功耗，這對(duì)于需要解決功耗問題的IoT或邊緣設(shè)備特別有用。
更多的開放硬件供給
Himelstein說，驅(qū)使開發(fā)人員使用開源軟件的相同動(dòng)因吸引著硬件公司采用開源RISC-V。
他說：“您將看到更多的RISC-V產(chǎn)品投放到市場(chǎng)上，涉及從物聯(lián)網(wǎng)到高性能計(jì)算的各個(gè)方面?！?“那是因?yàn)?a href="/tags/RISC-V" target="_blank">RISC-V給了您自由，它給了您自由選擇想要的東西的權(quán)利；它給了您不受某些其他體系結(jié)構(gòu)約束的自由?！?/span>
“他們?cè)谲浖澜缰型ㄟ^Linux學(xué)會(huì)了這種自由，現(xiàn)在他們開始了，‘哇，我可以在硬件世界中也做到這一點(diǎn)’ ，這是驚人的?！?/span>
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