RISC-V之父Krste Asanovic:聯(lián)合創(chuàng)新加速RISC-V生態(tài)成功
第五屆RISC-V中國(guó)峰會(huì)于2025年7月16至19日在上海張江科學(xué)會(huì)堂隆重舉辦吸引近2,000名國(guó)內(nèi)外專業(yè)觀眾線下參與 (80%來(lái)自產(chǎn)業(yè)界),線上直播及回放覆蓋超過(guò)50萬(wàn)人次行業(yè)人群,匯聚數(shù)百家企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)及開(kāi)源技術(shù)社區(qū)參會(huì)。在本次峰會(huì)現(xiàn)場(chǎng),有RISC-V之父美譽(yù)的Krste Asanovic在主題演講中呼吁以團(tuán)結(jié)的力量加速RISC-V生態(tài)的成功。
Krste Asanovic是RISC-V國(guó)際基金會(huì)首席架構(gòu)師、SiFive首席架構(gòu)師、加州伯克利分校研究生院名譽(yù)教授。作為教授以及作為SiFive首席架構(gòu)師在RISC-V方面做了很多工作,他的主題演講的主題是“State of the Union”。
在演講中Krste Asanovic談到,RISC-V的芯片出貨量已經(jīng)達(dá)到了幾十上百億顆,而且可以看到它在處理器當(dāng)中即將得到更加廣泛的應(yīng)用。并且在AI領(lǐng)域應(yīng)用以及貢獻(xiàn)與日俱增。他認(rèn)為,RISC-V最讓大家激動(dòng)人心的內(nèi)容就是在AI方面的部署和貢獻(xiàn),對(duì)于AI加速器的貢獻(xiàn)。他同時(shí)指出在整個(gè)行業(yè)當(dāng)中有越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)到開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的RISC-V將會(huì)成為未來(lái)主流的指令集架構(gòu),在不同的領(lǐng)域會(huì)花不同時(shí)間成為主流,但是Krste Asanovic相信未來(lái)RISC-V會(huì)成為最主流的ISA。
在過(guò)去15年當(dāng)中,Krste Asanovic見(jiàn)證了RISC-V的諸多發(fā)展,最開(kāi)始的5年,包括Krste Asanovic所在的加州大學(xué)伯克利分校推出了RISC-V架構(gòu),當(dāng)時(shí)經(jīng)歷了很多的艱難險(xiǎn)阻,最后讓RISC-V這樣一個(gè)概念落地了。在接下來(lái)的幾年當(dāng)中Krste Asanovic與同事們構(gòu)建起了RISC-V的基礎(chǔ)架構(gòu),并不斷促進(jìn)了基礎(chǔ)性軟件的部署和開(kāi)發(fā),他也看到在這個(gè)架構(gòu)之上有很多人在很多垂直領(lǐng)域中的RISC-V的應(yīng)用,在很多領(lǐng)域當(dāng)中都得到了應(yīng)用。RISC-V不僅僅只是針對(duì)一個(gè)領(lǐng)域,它不僅僅只是一個(gè)核,而是一個(gè)包羅萬(wàn)象的應(yīng)用,它的應(yīng)用范圍比任何其他的ISA都更加廣泛,尤其是它的指令集是非常簡(jiǎn)單、靈活的,而且具有很好的擴(kuò)展性。Krste Asanovic看到將不同的組件組合在一起去滿足不同市場(chǎng)的需求并做好自己的定制化,RISC-V的設(shè)計(jì)是非常廣泛而靈活的。
同時(shí)Krste Asanovic也意識(shí)到,在任何一個(gè)垂直領(lǐng)域當(dāng)中要有更大的成功,不僅需要單一的組件,還需要各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中各個(gè)組件的努力,進(jìn)一步改善RISC-V的生態(tài)環(huán)境?,F(xiàn)在RISC-V的基礎(chǔ)架構(gòu)已經(jīng)得到了普遍的使用,未來(lái)也將會(huì)更多關(guān)注到垂直領(lǐng)域的發(fā)展,Krste Asanovic強(qiáng)調(diào)RISC-V要聚焦垂直領(lǐng)域,目前是從通用指令集IC、基礎(chǔ)軟件起步的,未來(lái)則將會(huì)推出更多的軟件來(lái)彌補(bǔ)這當(dāng)中可能還沒(méi)有完成的工作。在這個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中有很多人都在做貢獻(xiàn),有很多人都在為RISC-V的生態(tài)做更多的付出。
更寬泛的ISA,意味著再一個(gè)垂域中的應(yīng)用也會(huì)慢慢幫助到另外一個(gè)垂域中的應(yīng)用。RISC-V在一個(gè)垂直領(lǐng)域的特征也會(huì)在另外一個(gè)垂直領(lǐng)域當(dāng)中得到使用,所以RISC-V開(kāi)放了標(biāo)準(zhǔn),以便它有更好的復(fù)用性。RISC-V是非常靈活的,有很多的組件,在有一些領(lǐng)域是應(yīng)用處理過(guò)程中的,需要有軟件上的保障,也有不同的特征,以確??梢愿玫臐M足需求。因此,整個(gè)產(chǎn)業(yè)在不斷開(kāi)發(fā)RISC-V的配置文件,而這個(gè)配置文件當(dāng)中都會(huì)有一些特定的必需的特征,那就是必須要做到兼容的。
RVA23在去年10月份得到了批準(zhǔn),Krste Asanovic相信這將會(huì)是接下來(lái)幾年當(dāng)中ISA配置過(guò)程當(dāng)中非常標(biāo)準(zhǔn)化的文件或者是配置內(nèi)容,RISC-V也和需要和一些生態(tài)系統(tǒng)的合作伙伴進(jìn)行合作,包括Linux、安卓,以確保RISC-V具備各種不同的特征,也可以在各種不同的處理器當(dāng)中具有更好的競(jìng)爭(zhēng)力。RISC-V要支持不同的特征,以確保軟件生態(tài)也可以依賴于這樣一個(gè)特征。
很多開(kāi)發(fā)人員會(huì)有疑問(wèn)說(shuō)RVA23的硬件在哪里?請(qǐng)大家耐心等待,在不久之后就會(huì)有RVA23的硬件解決方案,這只是RISC-V萬(wàn)里長(zhǎng)征的第一步,RISC-V這樣的技術(shù)開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)一開(kāi)始會(huì)有這樣一個(gè)路線圖,包括硬件和軟件生態(tài)系統(tǒng)不同的路線圖,通過(guò)這樣的方式大家就可以很清楚的知道未來(lái)將會(huì)何去和從。
RISC-V也會(huì)有一些主要的版本發(fā)布,比如說(shuō)RVA23,其中有非常多的新的必需的功能。比如說(shuō)整個(gè)RVA虛擬監(jiān)控是其中主要的一個(gè)選項(xiàng),當(dāng)然還要花一定的時(shí)間才能夠讓生態(tài)去消化這些功能,落地這些功能,因此是需要假以時(shí)日的。下一個(gè)版本名稱暫定為RVA30,可能要到2030年左右才會(huì)推出,現(xiàn)在成員已經(jīng)在這一方面開(kāi)始發(fā)力了。我們?cè)谡麄€(gè)社區(qū)方面的聚焦就在于我們先用高質(zhì)量的方式落地RVA23,再慢慢過(guò)渡到RVA30。
在整個(gè)路線圖當(dāng)中,RISC-V會(huì)時(shí)不時(shí)地推出一些小的版本,比如說(shuō)RVA23.1和RVA23.2,這樣小的發(fā)布不會(huì)加入一些大的功能,只會(huì)增加一些小的選擇。在這樣一些選擇之下,產(chǎn)業(yè)就會(huì)知道也許這樣的一些試點(diǎn)的小的版本會(huì)在RVA30當(dāng)中成為必備的一些大的功能的加持。因此在整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)支持方面,開(kāi)發(fā)者們會(huì)齊頭并進(jìn),以此來(lái)向RVA的問(wèn)世而努力,當(dāng)然他還需要花幾年時(shí)間才能做出來(lái),但是不管怎么樣RVA23已經(jīng)有一個(gè)非常好的基礎(chǔ),使用過(guò)之后我們?cè)龠^(guò)渡到RVA30。所以先是有一些小的發(fā)布出現(xiàn),基于小的發(fā)布再來(lái)看大的最重要的發(fā)布。
在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中,RISC-V的生態(tài)開(kāi)發(fā)者們可能會(huì)以二進(jìn)制的方式去用非常多的相關(guān)的一些軟件,在硬件供應(yīng)商方面他們也會(huì)用到相同的二進(jìn)制代碼。另外一個(gè)是微控制器,我們稱之為RVM微控制器規(guī)范,其中有一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域是汽車微控制器和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),我們也會(huì)用開(kāi)花開(kāi)源的標(biāo)準(zhǔn)把它做好,把它做成MCU賦能整個(gè)汽車垂類?,F(xiàn)在我們不僅聚焦于整個(gè)處理器的應(yīng)用,我們也希望應(yīng)用到不同的垂類,通過(guò)這樣一個(gè)方式,我們能夠讓整個(gè)軟件工具包可以更好的支持RISC-V的微控制器的發(fā)展。
在有一些情況下,它有一些相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)功能是是大家一直可以用的,以此進(jìn)一步精簡(jiǎn)我們整個(gè)軟件應(yīng)用,與此同時(shí)我們也會(huì)注重于應(yīng)用側(cè),也就是我們剛剛說(shuō)的汽車領(lǐng)域的微控制器。當(dāng)然我們還會(huì)有一些新的RISC-V相關(guān)的安全拓展功能在開(kāi)發(fā)當(dāng)中。 其中第一個(gè)是SPMP,SPMP會(huì)為我們提供第二層級(jí)的內(nèi)存保護(hù),通過(guò)這樣一個(gè)方式當(dāng)我們通過(guò)不同的微控制器去做代碼的時(shí)候,把它們映射到整個(gè)MC放這是一個(gè)非常好的工作可以讓我們進(jìn)行S模式實(shí)時(shí)的操作系統(tǒng)以及相關(guān)的用戶模式或者是保護(hù)模式,還有RISC-V世界、主管域、CHERI以及Lightweight Memory Tagging(輕量相關(guān)內(nèi)存標(biāo)記),通過(guò)這樣的方式我們還會(huì)做相關(guān)的拓展。
與此同時(shí)RISC-V還會(huì)聚焦于長(zhǎng)指令(大于32位)。RISC-V從一開(kāi)始就包含了可變長(zhǎng)度的指令,以節(jié)省代碼空間、壓縮指令(16位),有助于縮減代碼規(guī)模。RISC-V的設(shè)計(jì)旨在實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期成功,不會(huì)因?yàn)閾碛姓吒淖兩虡I(yè)模式或者是倒閉而消失。固定的32位指令格式將成為長(zhǎng)期演化的障礙,其他固定寬度的32位 ISA編碼空間已經(jīng)捉襟見(jiàn)肘。更長(zhǎng)的指令還有助于縮減代碼規(guī)模、提升性能,并支持日益增多的數(shù)據(jù)類型。當(dāng)然,因?yàn)闀r(shí)間有限,不太能夠講清楚所有細(xì)節(jié)。但是無(wú)論怎么樣,我們希望能通過(guò)RISC-V達(dá)到算力平衡,與此同時(shí)我們也可以用更好更小的系統(tǒng)去取得這其中的平衡。與此同時(shí),我們也可以有不同的方式去落地,以此去打造一個(gè)更加穩(wěn)定的運(yùn)行時(shí)環(huán)境。當(dāng)然,在這一方面,我們希望能夠更好的去保證AI工具以及AI性能的高水平運(yùn)行。
大家可以看到這是一個(gè)非常好的倡議,有不同的矩陣拓展方法,它會(huì)涉及到不同的系統(tǒng),與此同時(shí)會(huì)有不同的四種方法已經(jīng)列出來(lái)去做相關(guān)的矩陣拓展。首先會(huì)有更多的矩陣和向量引擎的加持,然后是普通的向量函數(shù)單位,然后再到它的載體,再到它的內(nèi)存。
最后我們總結(jié)一下,首先RISC-V是一個(gè)非常重要的基礎(chǔ)性的組件,它現(xiàn)在已經(jīng)就位并運(yùn)行良好,并且正在進(jìn)入各個(gè)垂類領(lǐng)域,每個(gè)垂類都需要集中精力來(lái)構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)并填補(bǔ)指令集架構(gòu)或者軟件支持方面的空白,同時(shí)保持整體指令集架構(gòu)設(shè)計(jì)的連貫性。RISC-V給我們帶來(lái)了簡(jiǎn)單、靈活、高效的標(biāo)準(zhǔn),這樣我們能夠更好在全球范圍內(nèi)兵書(shū)使用AI。
評(píng)論