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新2手机管理端(www.22223388.com):师从图灵奖得主,自研高端RISC-V芯片,对话睿思芯科首创人

admin1周前51

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芯器械(民众号:aichip001)

作者 | 心缘

编辑 | 漠影

2020年黑天鹅事宜接踵而至,但RISC-V创企睿思芯科并没受太多影响,相反,首创人谭章熹对这一年的希望很知足,芯片也在年底顺遂量产。

距离RISC-V降生已已往十年,这个往往被谈及,必与x86、Arm相提并论的新兴指令集架构,正在物联网、云端等更多场景中施展潜能,并吸引了高通、英伟达、阿里巴巴、华为、三星、台积电等着名科技巨头及一众创企的努力结构。

其中,睿思芯科是极具代表性的玩家之一,首创人谭章熹博士,是加州大学伯克利分校RISC-V原创项目组中的主力成员之一。他的博士生导师David A.Patterson教授是2017年图灵奖得主,也是精简指令集(RISC)的先驱。

2017年图灵奖得主、盘算机系统结构宗师David A.Patterson

“RISC-V是我看着长起来的。”谭章熹回忆说,当初由于研究遇到瓶颈,而x86、Arm有存在商业授权的问题,他所在的项目组决议缔造一个全新的指令集架构,RISC-V由此降生。

现在十年已往了,RISC-V从一个小众的实验室项目逐渐走到了产业中,通过种种电子产物最先进入千家万户。谭章熹也身兼数职,既作为创业者,也作为RISC-V国际协会的董事、RIOS Lab团结主任、清华-伯克利深圳研究院 *** 教授,推动RISC-V的生态建设和人才培育。

睿思芯科首创人兼CEO谭章熹

克日,芯器械与谭章熹举行了深入交流。除了讲述RISC-V从降生至今的幕后故事外,谭章熹还了关于芯片研发落地的思索与履历,以及它有望带给半导体产业的怪异价值。

一、从3个月暑期项目中降生的全新指令集架构谭章熹本科就读于清华大学电子工程系,硕士就读于清华盘算机系,随后赴加州大学伯克利分校攻读EECS博士,师从David A.Patterson教授。

读博时代,早先谭章熹和师弟做的是SPARC,但随着项目推进,他们发现SPARC的一些既定特征(例如register windows)约束了他们的研究。

摆在眼前的路有两条,一是接纳既有指令集,二是做一套新指令集。

指令集架构(ISA)犹如软件与硬件之间相同的桥梁。若是将指令比作词汇,那么指令集架构就相当于汉语词典,一个程序相当于一本用汉语词典中的词汇写成的书,而指令集架构的所有者可以决议谁能用它的指令来组织硬件。

那时包罗x86和Arm在内,所有指令集都无法知足他们的研发需求。x86已有上万条指令,Arm在2010年还没开发出64位,授权用度高昂、拿到授权时间长……种种约束下,他们选择第二条路。

2010年5月,一个暑期项目正式启动,经由3个月的研发,全新指令集架构RISC-V新鲜出炉。

谭章熹的导师David A.Patterson是着名盘算机系统结构宗师。早在四十年前,Patterson教授即最先带着研究生做第一代精简指令集(RISC)。第一、二、三、四代RISC都是在上世纪80年月实现,RISC-V直接沿用前四代的命名方式。

在研发RISC-V时,项目组加倍注重“精简”这一特征。好比x86有上万条指令,Arm有1000多条指令,而RISC-V的指令数只有40多条。

另外,RISC-V允许模块化扩展,将差异功效子集分的很细,差异模块之间可以自由排列组合,并支持可扩展定制指令。有能力的公司即可在指令集层面定制一个面向特定场景最优化的下令,来知足差异化运算需求,并有用降低硬件成本。

项目组将RISC-V放到网上后,逐步有工程师以为UC伯克利发现的这个新指令集很好用。一最先,有人提问:“这个器械为什么不支持……?”项目组成员们还以为好奇:“这是我们自己用来科研的,你凭什么给我提这些需求?”

项目组成员们以为好奇:“这是我们自己用来科研的,你凭什么给我提这些需求?”

逐渐地,他们意识到RISC-V的影响力,决议把它酿成开源项目,并于2015年确立RISC-V基金会,进一步推广RISC-V生态的生长。

二、RISC-V不是Arm的廉价替换,每一行代码都要由中国工程师敲出来RISC-V被业界寄予云云大的期望,与“开源”这个词密不能分。

一方面,它能降低架构授权门槛、节约芯片研发成本。企业或小我私人无需支付高额的架构授权用度,即可使用或修改RISC-V代码,实现芯片的定制优化。

另一方面,它不受地缘政治的影响,知足许多区域对芯片自主可控的需求。相比之下,无论是封锁生态的x86,照样授权模式的Arm,都存在被限制使用的风险。

谭章熹也考察到这一趋势,他判断,RISC-V有望催化更多中国CPU行业的创新时机,以RISC-V为代表的开源硬件,或将影响硬件产业转变。

在他看来,RISC-V绝非Arm架构的廉价替换,反而能做到Arm做不到的事情。随着定制化需求的增添,RISC-V有望发生与Arm时代差其余高端IP定制需求市场。

连系手艺与行业追求,谭章熹于2018年8月在深圳建立睿思芯科,目的是完全驻足于海内自研,打造高端RISC-V芯片。

睿思芯科已自主设计了超低功耗AI处置器IP核、超低功耗32位MCU、高能效64位多核异构AI处置器等先进RISC-V芯片方案,并配以完善的端到端开发工具平台,利便用户快速部署应用。

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睿思芯科超低功耗32位MCU Pygmy-E

睿思芯科善于软硬件一体化设计,在指令集架构和低功耗微架构设计方面均有先进的手艺积累。谭章熹的修业履历,也使其深得最正统RISC-V手艺的精髓。

公司确立第一天,他立下目的,希望每一行代码都是在中国、由中国工程师敲出来的,而不是像外企那样,主要人力或主要研发地址仍在外洋。

2020年验证了谭章熹的前瞻意识。由于新冠疫情、商业摩擦等多重外部因素影响,中国、日本、欧洲等区域对半导体国产化的热情空前高涨,而RISC-V恰恰是一个可行之道。

现在许多企业对在外洋研发的手艺很敏感,而手艺本土化不仅能消除客户对手艺管制的挂念,也有助于缩短定制化周期,实现产物快速迭代。

而睿思芯科的主要研发、制造、销售都围绕中国市场开展。由于中国控疫高效,睿思芯科的生长基本没受疫情影响,在已往一年取得诸多希望,不仅团队规模增至数十人,而且实现芯片量产。

高能效64位多核异构AI处置器Pygmy

谭章熹对现实产物、客户、有价值的场景都有异常好的预期。他发现,客户不在乎用什么指令集架构,只在乎效果,好比能否带来成倍性能提升、这种提升是否持久、迁徙是否顺滑等。

在他看来,RISC-V的生态虽然值得关注,更主要的是在此基础上做出具有落地能力的完整芯片解决方案。

由于应用场景有足够的价值和深度,作为一家创业公司,睿思芯科当前优先选择的相助同伴是各特定领域的头部玩家,为其提供IP授权和SoC定制化开发相助,争取做到领域最好。“从100个小客户获得的,不如深耕一个行业领头羊获得的多。”谭章熹说。

睿思芯科在指令集架构和微架构上连系应用场景及算法举行设计,从自主设计CPU内核,到SiP芯片封装,针对AIoT需求完成了功耗、速率、通用性、平安、定制化等多方优化。

谭章熹透露道,睿思芯科已有确实的落地场景和重量级客户,并已进入大客户主流产物的流水线,后续会逐渐宣布更多希望。

迄今睿思芯科已完成A轮融资,投资方有北极光创投、翼朴资源、创新工厂、百度风投等。

三、生态与人才缺口待填补这两年,由于与本土化自主可控的需求相契合,RISC-V在全球局限内越来越火。

例如在2020年7月,5位国科大本科生带“芯”结业的新闻走红网络。基于RISC-V架构,他们履历4个月的高强度开发,乐成设计一款能跑Linux操作系统的SoC芯片。

除了被用于教学,RISC-V也被更多企业青睐。据RISC-V International(RISC-V国际协会)CEO Calista Redmond宣布信息,其成员数已达1000个,包罗222个组织,其中不乏海内外着名科技巨头,笼罩到云端、移动、高性能盘算、机械学习等多类产业。

从2018年起,海内有大量RISC-V企业相继泛起,有的用差异架构做夹杂开发,有的专注于专用芯片,也有的致力于RISC-V处置器IP设计。阿里巴巴平头哥的玄铁910、紫光展锐的春藤芯片、华米的“黄山1号”AI芯片均接纳RISC-V架构。

国际市场剖析机构Semico Research展望,2025年全球市场的RISC-V CPU焦点数将到达624亿颗,而中国将拥有全球最大的市场空间;另一家市场调研机构Tractica展望,RISC-V的IP和软件工具市场将在2025年到达10.7亿美元。

只管RISC-V生态正迅速扩张,但停止现在,它与Arm的生态差距依然显著。

思量其他区域的芯片设计者,可能会对RISC-V基金会地处美国有所挂念。2020年3月,RISC-V基金会将执法实体从美国迁至瑞士,更名为RISC-V International,极尽所能地珍爱RISC-V在全球开源允许下得以不受外界环境的影响。

David A.Patterson在RISC-V国际开源实验室揭牌仪式上揭晓演讲

“在五到十年内,RISC-V可能是天下上最主要的指令集。”出生于1947年的Patterson教授已年逾古稀,他仍然活跃于推动RISC-V的生态建设。

在谭章熹眼中,Patterson教授像家里的亲人一样,很愿意在学生身上花时间。从进入UC伯克利至今,他们都保持亲密的相同与相助,现在打电话的频次甚至比在校时代还要勤。

对于Patterson教授来说,RISC-V就像是一个婴儿。他喜欢用“飞虎队”作比喻,希望RISC-V能像昔时美籍援华雇佣军“飞虎队”支援中国空军那样,辅助中国CPU产业飞高飞远。

2019年11月,他牵头在深圳建立RIOS Lab(RISC-V国际开源实验室)并任实验室主任,谭章熹任团结主任,依托清华-伯克利深圳研究院开展事情,包罗睿思芯科在内的许多公司都是RIOS Lab的成员。

RIOS Lab未来五年的义务既有生长RISC-V的软硬件生态,也包罗培育更多的半导体高级人才,而人才正是产业生长的另一大痛点。

从历史生长来看,芯片开发设计受到底层手艺的限制,因微架构研发的手艺含量极高,行业中拥有芯片研发能力的研究团队和企业并不多。

谭章熹谈到,现在中国没有严酷意义上的盘算机系统专业,课本、培训均未成系统,在做处置器设计、软硬件一体、端到端设计微架构方面,尚未贮备足够的人才。

海内产业需求和人才供应存在绝对的不平衡,而解决这个事情,是一件久远的目的,包罗若何构建整个生态,不仅产物要生长,人才也要生长。

他希望RISC-V开源生态能在短期3-5年内完成特定领域的结构,耐久则希望在5-10年内确立起与英特尔的生态系统。

结语:定制芯片或将不再是少数人的游戏已往数十年,x86始终在台式机及服务器市场独领 *** ,Arm则在移动终端处置器市场无出其右,刚走过十周年的RISC-V也正奔赴在产物落地、生态扩张的蹊径上。

但RISC-V的商业化前路依然充满荆棘,物联网赛道横亘着生态更结实的Arm,若何构建一个可延续的生态是摆在RISC-V眼前的一道焦点考题。

由于RISC-V早期发生和生长都在外洋,因此国际协作至为要害,要让RISC-V延续良性康健地向前生长,显然还需更多生态同伴的介入和配合。

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网友评论

  • 2021-08-10 00:04:37

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