阿里又一重磅芯片问世！倪光南院士：“中国芯”应走第三条路

（ChinaIT.com讯）“中国芯”越来越有盼头了。

8月24日举办的2022RISC-V中国峰会上,中国工程院院士、计算机专家倪光南在致辞中表示,RISC-V将发展为世界主流CPU架构之一,是我国芯片产业掌握主动权的重要机遇。

值得注意的是,本次会议上还发布了首个高性能RISC-V芯片平台,阿里平头哥、中科院软件所等联合攻坚,率先实现了在RISC-V芯片上跑通大型操作系统及软件,刷新全球RISC-V一系列纪录。

倪光南院士:中国芯片走第三条路!

资料显示,倪光南院士曾参与研制中国自行设计的第一台电子管计算机(119机)。二十世纪六、七十年代开展汉字处理和字符识别研究,在汉字输入中应用联想功能。在担任计算所公司/联想集团总工期间,主持开发了联想式汉字系统、联想系列微型机,分别于1988年和1992年获得国家科技进步一等奖。联想集团即以联想式汉字系统起家并由此而得名。此后,一直致力于发展自主可控的信息核心技术和产业。

众所周知,在设计一款芯片之前,必须在某个架构上进行芯片设计研发。芯片架构就好比一栋大楼的地基,若没有地基的支持,芯片设计就好比空中楼阁。所以芯片设计厂商会根据各自的需求,选择芯片架构。移动终端选择ARM,PC端选择X86,这两大架构垄断了全球芯片架构市场,对应的生态十分庞大。

虽然说全球芯片架构市场主要被ARM和X86占据垄断地位,但也不乏MIPS、RISC-V架构等新架构兴起。

一直以来,倪光南院士都十分看好RISC-V架构。RISC-V是目前全球三大主要CPU指令集之一。与ARM和X86相比,RISC-V是开源指令集,允许任何人设计制造芯片,并且免版税,这意味着公司可以采用设计而无需支付许可费。

在倪光南院士看来,从长久来看,主流CPU架构只会存在少数几种,传统信息技术领域市场为X86和ARM两大指令集架构已形成垄断,且专利壁垒森严,但在IoT、AI、边缘计算等新兴领域,RISC-V的市场前景光明,聚焦发展开源指令集架构RISC-V能发挥中国超大的新兴应用市场优势,加快发展中国芯片整体产业体系。

阿里高性能RISC-V芯片平台问世

在国内众多专注于RISC-V架构研发的芯片企业中,阿里平头哥算是最为出色的玩家之一。

在去年的云栖大会上,平头哥全球首次全栈开源玄铁RISC-V系列处理器(E902,E906, C906, C910),并开放系列工具及系统软件,为数字时代提供将推动RISC-V架构走向成熟,帮助RISC-V软硬件技术加速融合发展,推动创新落地。

今年峰会上,平头哥再次带来RISC-V架构领域的新突破,发布其首个高性能RISC-V芯片平台“无剑600”及SoC原型“曳影1520”,首次兼容龙蜥Linux操作系统并成功运行LibreOffice,刷新全球RISC-V一系列纪录。

据了解,“无剑600”是全球RISC-V性能最高的可量产SoC芯片设计平台:它支持4核高性能RISC-V处理器,最高主频可达2.5GHz,实现了CPU+XPU异构架构的全面优化;支持64位LPDDR4X,最高吞吐率4266MT;整合4TOPs的Int8 AI算力;全流程满足GP TEE国际安全标准。基于无剑 600 软硬件全栈平台,开发者和厂商可快速开发RISC-V芯片,推动迈向2GHz高性能RISC-V边、云应用新时代。

此外,平头哥还基于“无剑600”平台推出了“曳影 1520”,性能足以覆盖边缘计算、人工智能、图像识别、多媒体等多种场景。目前,曳影已在阿里展开应用,未来也可提供给尚未收到定制化芯片的开发者,提前在曳影上开发系统和软件,进一步缩短产品量产的时间。

2022 RISC-V中国峰会主席、平头哥半导体副总裁孟建熠表示:“为了更快、更好地孵化出更多高性能的RISC-V芯片,满足更多不同行业的需求,丰富RISC-V上层应用,平头哥以‘平台 + SoC原型’的创新方式推出无剑600,推动RISC-V 硬件及软件的齐头并进。”

纵观平头哥的发展之路,2018年阿里收购中天微,在合并了达摩院的芯片部门之后成立了平头哥半导体,仅仅在成立一年之后就推出了“玄铁910”,这两年也基于RISC-V芯片架构陆续推出一系列产品比如E902、E906、C906、C910等。在RISC-V国际基金会中,平头哥甚至参与了29个技术方向的标准制定,主导负责了10个技术小组,是公认投入力量领先的中国机构,足以见得公司在芯片领域的水平。

自主可控？RISC-V架构国内呼声高涨

近两年国内对于RISC-V架构的呼声越来越高,原因很简单,自“中兴事件”后,国内开始力推RISC-V架构。

一直以来,我国芯片产业发展一直被国外压制,尤其是ARM、英特尔等芯片严格的知识产权保护体系。不仅在芯片研发上无法获得授权,即是能获得授权,也要缴纳极其昂贵的授权费,绝大多数小微初创企业根本难以承受。

更重要的是,RISC-V由国际开源芯片技术组织RISC-V基金会运营,它并非是由单一的美国公司开发的技术。这也意味着,非美系企业在采用RISC-V架构进行开源芯片研发时,能更好地避免遭到美国芯片霸权主义的影响和制约。

随着半导体、物联 、云计算等新兴产业出现,X86与ARM架构相对封闭及成本昂贵的特性让企业不得不去寻找更好地解决办法,因此RISC-V架构的开放生态体系逐渐受到科技企业的青睐。

RISC-V最大的特性在于“精简”。虽然与ARM同属于精简指令集架构,但因RISC-V是近年来才推出,没有背负向后兼容的历史包袱,架构短小精悍。相比于x86和ARM动辄几百数千页,RISC-V的规范文档仅有145页,且“特权架构文档”的篇幅也仅为91页。

优势一:模块化与指令数目少

优势二:开源,彻底免费开放

未来可堪大用！

在历史的长河中,处理器架构一直被X86/ARM两大阵营所垄断。两者之间最大的区别在于,X86架构由于其封闭性,相对于ARM架构成本更高,但有着更高的性能、更快的速度和兼容性。由Intel推动的x86架构市场已经相当庞大,几乎从传统PC到数据中心规模的服务器都会使用x86架构处理器,同时相关软件带动的应用服务也有长达40年的发展历史。

ARM以授权为主,强开放性给予高自主开发空间。从生态开放性上,ARM架构最早由爱康电脑公司设计开发,区别于X86架构的封闭生态(Intel ),目前ARM并不出售芯片,而是采用授权方式,使得其他半导体厂商能够在授权架构基础上使用和开发新产品,授权方式包括有,架构/指令集层级授权(可以对架构进行对付改造)、IP核授权(内核基础上修改缓存、频率等)、使用层级授权(不可修改,直接使用设计完成的芯片),大大提高了透明度、开放性和适用范围。

随着物联 时代的来临,而RISC-V作为新兴架构,以其精简的体量,或许在未来的IoT领域中能取得绝对的优势。目前,RISC-V国际协会在全球范围内的会员数已达到300家,包括谷歌、IBM、阿里云、西部数据、华为等众多海内外顶级科技公司。

国内方面来看,中国RISC-V产业联盟由海内外RISC-V领域重点企业、研究机构、和行业协会发起成立,芯原控股公司担任联盟首任理事长单位,北京君正、晶心科技、芯来科技、致象尔微电子担任联盟副理事长,目前已有五十余家RISC-V领域相关企业以及十余家大学和研究机构加入。

虽然说ARM和英特尔在全球几十年的垄断格局绝非一朝一夕就能打破,但如今RISC-V架构的诞生无疑给国内芯片产业带来了更多发展的可能,正如倪光南院士曾说过的一句话:“X86垄断,ARM太贵,RISC-V未来可堪大用!”

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