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RISC-V要发展,不是芯片起主导作用,而是生态系统

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    RISC-V最佳新人RISC-V活跃会员RISC-V热心会员RISC-V推广达人

    发表于 2020-7-11 13:38:38 | 显示全部楼层 |阅读模式

    成为RISC-V行业新人,是你正确的选择!

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    开源架构 RISVC-V 无疑给国内的半导体产业打了一针鸡血,让国内半导体厂商看到了摆脱 X86 和 ARM 架构束缚的希望。中国 RISC-V 产业联盟也在去年 9 月份成立,上海芯原、芯来科技、上海赛昉科技(SiFive China)、杭州中天微、北京君正、兆易创新等公司纷纷加入,共同推进 RISC-V 产业生态建设。

    去年,杭州中天微已经推出支持 RISC-V 第三代指令系统架构处理器 CK902,松果电子以中天微 RISC-V CPU 处理器为基础平台,提供 SoC 智能硬件产品;近期,物奇微电子发布了三个通用 RISC-V CPU 主控,运算能力高至 1000DMIPS。凭借 RISC-V 架构,国内厂商是否能够快速发展?昨天嵌入式联谊会在北京航空航天大学召开就这一主题进行了讨论。

    国外芯片技术交流-RISC-V要发展,不是芯片起主导作用,而是生态系统risc-v单片机中文社区(1)
    嵌入式联谊会秘书长何小庆

    清华大学将 RISC-V 引入课堂教学
    清华大学计算机副教授陈渝博士就高校面临的教学问题进行了分析,RISC-V 和软件有很大相关性。操作系统是重要的系统软件,可以用于硬件管理控制,从而给上层应用提供服务,因此在高校中,操作系统课程是专业基础课程,在大三学习专业课程之前,学生必须学习数据结构、算法等课程,一般学生使用 C++、JAVA 比较多,而计算机组成原理和 CPU 设计与实现相关,目前绝大部分学校在用 MIPS 架构、X86 架构,还有少数用 ARM 架构做课程;编译原理可以指导高级语言转换成机器语言。他在教学中遇到的问题是:让学生会使用并设计操作系统,有的学校是了解操作系统提供的功能,还有学校面向嵌入式系统做嵌入式开发,清华的学生需要用一种高级语言在一种 CPU 上设计和实现一种操作系统,因此学生需要对硬件和底层语言熟悉才能完成,我们尝试过很多选择,比如:Nachos 容易上手但是学生没有硬件的感觉;用 XV6,Linux 难度太大,对于本科生很难深入理解。在 2017 年开始用 RISC-V,用比较新的技术做教学改进。实践证明,简单的 OS 在简单的硬件上实现,学生更容易理解。

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    基于 RISC-V 的操作系统课程实验 清华大学计算机副教授 陈渝博士

    为什么选择 RISC-V?第一,因为 RISC-V 是开源,学生能够拿到所有信息,可以更清楚地理解底层设计,X86 和 ARM 都不开源,因此很难了解到细节。而且 RISC-V 来源于学校,在教学中进行了长期探索,其基本集合适合学生学习 CPU,并做系统软件分析设计和理解;第二,现在操作系统内核都是基于 C 语言编写,经过几十年的发展,Linux、Windows 都采用了 C 语言,确实很灵活,问题是太庞大会带来安全隐患,因此我们思考用新的语言来写 OS,其实不止清华在做,国外 MIT、斯坦福也在尝试其它语言,新语言可以发现早期语言存在的问题,在安全性、便捷性做出改进,代替 C 和 C++,让学生接触到更新的知识。

    RISC-V 是 MIPS 的升级,可以用于教学。随着技术的发展,我们看到 MIPS 和 X86 的不足,RISC-V 提出更符合现代需求的软件,可以更好地设计 CPU 架构,RISC-V 保持基本集合稳定不变,提供很多接口,实现更多功能。

    学生读懂别人的程序后可以写出 16 位 CPU,现在已经有学生通过 Verilog 开发 CPU 设计,这对教学带来更好的机会,从语言角度在编译,基于 RISC-V 教学运行在 RISC-V 之上。好处是,学生针对需求选择合适的架构做开发;从 32 位移植到 64 位 CPU 速度非常快,软件一致性很好,支持更大的地址空间。

    芯来科技:另辟蹊径选择 IP 设计,服务国内芯片公司
    AIoT 时代的到来,让嵌入式焕发新的生命力,嵌入式开发场景极大涌现。未来 AIoT 的特点是,以前基于通用 MCU 实现,现在差异化越来越高,摩尔定律走到尽头,互联网公司都在用深入软硬件结合推出差异化产品,未来嵌入式产品会 APP 化,以应用为中心,实现差异化和成本优势,当前智能化算法越来越复杂,需要强大的设备,需要深入的软硬件协同。

    嵌入式开发有很多年的历史,传统的嵌入式开发的痛点是,传统处理器指令集架构的封闭性,束缚了创新和发展。RISC-V 满足两个趋势:第一,开放化的趋势,RISC-V 的目标是成为一种由基金会维护的开放通用指令集架构,因为其开放性得到了诸多大型公司和社区的支持,因此生态发展迅速,当生态建设不是由一家公司而是由全行业推动时,其速度远远高于由单一商业公司推动,成本会被均摊;第二,平民化的趋势,技术上用后发优势,所以简介、模块化、可扩展。满足 AIoT 万亿级市场的差异化需求。

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    芯来科技创始人著名 RISC-V 技术推广者胡振波

    为了推动 RISC-V 的发展,著名 RISC-V 技术推广者胡振波创立了芯来科技,专注 RISC-V 处理器研发,为了客户提供处理器 IP 和相关解决方案,目前已经发布面向 AIoT 的超低功耗产品线,正在研发面向边缘计算的,带矢量加速的更高性能产品线。







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    题主优质好文
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     楼主| 发表于 2020-7-11 13:38:58 | 显示全部楼层
    胡振波有超过 8 年的 CPU 以及超过 10 年的 ASIC 设计与验证经验,历任 Marvell CPU 高级设计工程师,Synopsys ARC 系列处理器内核研发经理等职务,有着近 20 年的行业积累,如果选择做芯片更顺理成章,但是芯来科技却选择基于 RISC-V 做 IP,让笔者有些不解,因为在大部分投资人来看,做芯片比做 IP 更容易让企业实现正向盈利,胡振波的选择似乎没有充分发挥多年积累的优势。

    他的解释是,“国内现在已经有近 2000 家芯片公司,如果我们选择做芯片,只是众多芯片公司中的 2000 分之一,现在基本是国外公司 SiFive 在做基于 RISC-V 架构的 IP,国内公司对底层技术掌握的很少,本土的公司能做 IP 的也很少,如果没有人来做 IP,就会变成从 ARM 垄断的 ARM 架构市场转为 SiFive 垄断的 RISC-V 架构的市场,我们放弃做芯片,专注做 IP,服务国内其它商业公司。虽然芯来科技从创立到现在只有半年的时间,我们开发的 IP 已经导入国内很多龙头公司的产品中,这样做最终为本土产业带来更大的帮助,这种选择大于我们做芯片的意义。我们选择了看似不是被人理解的方向,是为了更好帮助本土 IC 产业发展,算是间接实现个人的自我价值。”

    软件和生态系统对 RISC-V 技术的发展起决定作用
    从 ARM 架构的发展历程来看,通过社区建设增强用户认知度,打造成熟的生态系统是其取得成功的关键因素。但是对于 RISC-V 来说,生态系统建设还远远落后于 ARM,目前国内很多芯片厂商在基于 RISC-V 架构研发芯片,但是恩智浦公司系统总监王朋朋认为,“RISC-V 不是芯片的事情,是软件和生态系统的事情。产业界当前要做的是要推动生态系统的深度发展,特别是在软件方面,我们非常看重做操作系统,因为这是 RISC-V 目前非常欠缺的地方,恩智浦公司的 RISC-V 技术目前是软件部门在推动,而不是芯片部门。”

    王朋朋强调,“我们要首先促进生态系统的发展,把市场烘托起来,然后再推出芯片,这对半导体公司比较容易。我们是 RISC-V 联盟的白金会员,要从教育开始,基于软件和工具,站在技术发展的最前沿,我们希望 RISC-V 技术不只是爱好者在做,全产业都参与进来,最终希望我们是受益者。”

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    恩智浦研发的基于 RISC-V 芯片的开发板

    为了推动 RISC-V 技术的发展,RISC-V 联盟打造了两个非营利性网站 www.open-isa.org 和 ww.open-isa.cn,预计在今年 5 月上线,关于如何使用 RISC-V 开发板,相关软件和技术文档都可以在社区中讨论。恩智浦为了推动 RISC-V 技术普及研发了芯片并推出了两款开发板,其中 VEGAboard 用于全球范围,织女星开发板专门为中国市场的应用进行了优化,可以在网站上免费申请。其中 VEGAboard 未来会收取成本费用,织女星开发板免费。
    本篇完

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