Подходя к концу 2023 года, архитектура RISC-V пережила еще один год революционных инноваций, отмеченный крупными анонсами от различных производителей. Заглядывая в будущее до 2024 года, мы можем сделать некоторые скромные прогнозы о тенденциях, ожидая потенциальных сюрпризов от RISC-V.
Искусственный интеллект занимает центральное место в дизайне
С официальным выпуском стандарта RVV 1.0 многие IP-компании RISC-V обновили свои ядра в 2023 году. Такие компании, как Pinecone, Pingtouge от Alibaba, Andes Technology и SiFive, приняли стандарт RVV 1.0. Например, компания Canaan Technology выпустила первый в мире коммерческий чип K230, поддерживающий стандарт RCC 1.0. Выпускаются или планируются новые процессоры искусственного интеллекта на базе архитектуры RVV 1.0, что демонстрирует переход отрасли к искусственному интеллекту.
Помимо RVV, поставщики IP также адаптируют свои продукты для ИИ. Pinecone представила стандарт Matrix, а SiFive расширила SiFive Intelligence. Архитектура RVV 1.0 действительно открывает RISC-V дверь в эпоху искусственного интеллекта.
Ожидается, что в 2024 году тенденция искусственного интеллекта в RISC-V продолжит расти. Компании осознают потенциал продвижения продуктов RISC-V с точки зрения чипов искусственного интеллекта. Например, компания Espressif, известная своим ESP32-S3 на базе Xtensa, переходит на RISC-V с ESP32-P4, более мощным чипом, отвечающим потребностям приложений AIoT.
Взрыв высокопроизводительных чипов RISC-V
Выпущенный компанией Algorithmic Labs в конце 2022 года процессор SG2042 объединяет 64 процессорных ядра Pingtouge C920 RISC-V, что делает его первым процессором RISC-V серверного уровня с выдающейся производительностью и TDP 120 Вт. В 2024 году Algorithmic Labs планирует выпустить SoC SG2044, который обещает более высокую производительность при поддержке RVV 1.0 и поддерживает такие модели, как 7B Llama с 70 миллиардами параметров.
Другой крупный игрок, Ventana, выпустит Veyron V2 в 2024 году вслед за Veyron V1, построенным по 5-нм техпроцессу TSMC. Veyron V2 имеет 192 ядра RISC-V, что повышает одноядерную производительность на 40%. Он объединяет микросхемы стандарта UCIe, что позволяет клиентам настраивать микросхемы DSA для эффективной оптимизации нагрузки, будь то FPGA или ASIC.
Основные поставщики IP RISC-V, включая ядра RISC-V с открытым исходным кодом, такие как Xiangshan, следуют тенденции к созданию высокопроизводительных процессоров. В прошлом году Xiangshan выпустила процессор второго поколения на базе архитектуры Nanhu Island, а разработка процессора третьего поколения (архитектура Kunming Hujia), как ожидается, продемонстрирует последний прогресс в 2024 году.
Разнообразные формы продуктов продолжают появляться
В 2023 году появятся различные электронные продукты RISC-V, в том числе PineTab-V, LicheePad 4A и DC-ROMA RISC-V PAD. По мере выпуска первых ноутбуков с RISC-V растет осознание того, что RISC-V может найти свое место в дорогостоящей бытовой электронике, помимо традиционного Интернета вещей и носимых устройств.
По мере того, как на рынок выходит все больше интегрированных продуктов RISC-V, разработчики выпускают новые и улучшенные платы разработки. Например, Banana Pi недавно выпустила плату разработки BPI-F3 RISC-V на базе чипа Jindie Timespace K1. Чип K1 имеет 8-ядерный дизайн с эквивалентной одноядерной вычислительной мощностью, превышающей Cortex-A55, и включает в себя 2,0 TOPS AI-вычислений.
В 2024 году мы ожидаем увидеть больше аппаратных продуктов, интегрирующих чипы RISC-V, включая бытовую электронику, демонстрационные версии продуктов и платы для разработки. Хотя аппаратное обеспечение находится на переднем крае, все больше разработчиков, инвестирующих в разработку программного обеспечения RISC-V, могут улучшить экосистему программного обеспечения архитектуры, что приведет к большему коммерческому успеху.
Улучшенная поддержка операционной системы.
Поддержка RISC-V в операционных системах значительно улучшилась благодаря поддержке таких организаций, как Международный фонд RISC-V, сообщество разработчиков и Linux Foundation. Многие чипы RISC-V теперь предлагают начальную поддержку различных дистрибутивов Linux с момента запуска. Официальная поддержка 64-битного оборудования RISC-V в Debian 13, выпущенном в конце прошлого года, является свидетельством этого улучшения.
EulixOS — это операционная система, разработанная командой Института программного обеспечения Китайской академии наук и Нанкинского института программных технологий. В версии 2.0 она включает встроенную поддержку RISC-V. Этот выпуск включает поддержку оборудования RISC-V, такого как Nezha D1, Unmatched и VisionFive.
Интересно, что сейчас реализуются проекты по поддержке RISC-V в автомобильных системах. Недавняя демонстрация Linux, запущенная на плате разработки SiFive Vision, показывает потенциал интеграции RISC-V в системы Linux автомобильного уровня. С постепенным выпуском автомобильных чипов RISC-V и поддержкой систем полное внедрение RISC-V в транспортных средствах может оказаться ближе, чем ожидалось.
Еще больше крупных игроков присоединяются к RISC-V
В 2023 году пять полупроводниковых гигантов (Bosch, Infineon, Nordic, NXP и Qualcomm) объединились, чтобы создать RISC-V компанию Quintauris, стремящуюся способствовать глобальной популярности RISC-V посредством разработки оборудования следующего поколения. Для этих гигантов разработка ISA с нуля требует много времени и рисков, что делает возможности настройки RISC-V пригодными для разработки новых чипов.
Даже компания Meta, относительно новая компания в разработке чипов, заявила, что архитектура RISC-V лежит в основе их будущих планов по разработке чипов. Как следует из опубликованной статьи, AI-чип нового поколения Meta, MTIA, может быть основан на процессоре AX25-V100 компании Jintiao. Ожидается, что чип будет широко использоваться в рекомендательной системе Meta.
В то же время для этих крупных компаний более низкие затраты на проектирование чипов на базе RISC-V дают возможность изучить новые линейки продуктов или представить альтернативы существующим линейкам продуктов. Qualcomm, например, отметила, что RISC-V устраняет проблемы, связанные с проприетарными ISA и ограниченными возможностями ядра, позволяя избежать значительных лицензионных сборов при разработке новых процессоров.
RISC-V даже привлек внимание правительств всего мира. Например, Индия запустила план разработки процессоров RISC-V, заложив основу для продвижения разработки процессоров RISC-V. Даже Соединенные Штаты признали рост RISC-V на китайском рынке и попытались ввести экспортный контроль, чтобы ограничить его распространение. Однако в условиях открытой архитектуры любые ограничительные меры могут оказаться неэффективными.
в заключение
На рынке полупроводников в 2024 году, возможно, не произойдет взрывного спроса, но он обещает стать большим годом для дизайна. Ожидается, что все больше компаний-производителей полупроводников переключят свое внимание на исследования и проектирование, а RISC-V станет ключевым решением для достижения экономической эффективности.