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打造基于RISC-V開源指令集的核心處理器芯片-睿思芯科

電子發(fā)燒友開放平臺 ? 2021-07-14 11:02 ? 次閱讀
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睿思芯科與RISC-V的淵源


睿思芯科是在2018年成立的,因為我是David Patterson的學生,此前我都在美國創(chuàng)業(yè)。


但當時有一個重要的事件,就是中興被美國制裁,那個時候我就覺得,在中國關(guān)于芯片這塊的自主設(shè)計,本土化設(shè)計是非常重要的。


所以在2018年的時候,我們就在深圳成立了這家公司,專門經(jīng)營RISC-V和RISC-V相關(guān)的技術(shù)。那么當時為什么叫睿思芯科呢?其實就是取的RISC的音譯,那么睿思芯科和現(xiàn)在的清華-伯克利,RIOS圖靈獎實驗室都有一定的關(guān)系。以前UC Berkeley在做RISC-V的時候,我們就有一個Par Lab,我們就是希望把Berkeley的模式拿到中國來,我們也在這邊的TBSI(清華-伯克利)建立了RIOS實驗室。所以你可以認為睿思芯科就是實驗室孵化出來的企業(yè),專門commercial這種開源的技術(shù)、產(chǎn)品的模式。


研發(fā)團隊規(guī)模如何


我們現(xiàn)在研發(fā)主要以深圳的團隊為主,在成都有一個office,美國也有幾位同事這樣子。


全球指令集架構(gòu)競爭格局如何


通用的指令集來講的話,目前主要就是X86和ARM,RISC-V是一個新興的指令架構(gòu),可以說是最有希望的。其它的我覺得暫時沒有那么高的希望,從整個生態(tài)的活躍度和關(guān)注度來講,是沒有RISC-V勢頭這么好的。


那么X86主要是在服務(wù)器和桌面市場,ARM開始是以手機為主,然后包括服務(wù)器和桌面也在慢慢滲透。RISC-V當時設(shè)計是為了所有平臺都可以應(yīng)用的,最先走向成功的是IoT,AIoT,物聯(lián)網(wǎng)這些,慢慢的現(xiàn)在也拿RISC-V做一些高端的東西。就我們公司來講,也是比較集中于中高端的這種RISC-V,包括domain specific,針對特定的處理器、DSP,都是我們現(xiàn)在比較專注的,三個主要general purpose的東西。那么我們說一些特殊的domain,比如GPU的指令集;音頻DSP,視頻DSP,這些在各大廠商應(yīng)該也有他們自己的一些指令集。所以通用的有2-3個,我認為就是RISC-V未來10年內(nèi)最有希望的;那么專用的,每個垂直領(lǐng)域也會有一些,你會看到這些垂直領(lǐng)域里面有RISC-V的身影,這是我的一個觀點。


IOT中RISC-V的應(yīng)用優(yōu)勢


在IOT,AIOT里面,我覺得最重要的一個痛點,是市場相對來說比較分散,所以你能否在市場里形成差異化是非常重要的。之前大家很多采用集成ARM的處理器,集成公版的設(shè)計來講的話,差異化并不是特別明顯。


但是真正說,當你在一個特定的domain里,是否能將一些domain knowledge做到你的處理器里面,這就能夠充分反映到這一點。然后提供一些與公版不一樣的設(shè)計,這個是一個比較大的,也是真正有意思的挑戰(zhàn)。那另外一個就是說,我認為在這個市場里面,你的迭代速度要非??臁Ee個例子,像在智能穿戴領(lǐng)域的TWS藍牙耳機,它們的迭代速度是非??斓模蟾琶堪肽甑揭荒?,它就會推出新一代的產(chǎn)品。所以這個領(lǐng)域里面,能夠快速迭代,能夠結(jié)合domain,我認為這是非常有挑戰(zhàn)性的。


睿思的RISC-V芯片有哪些


我們現(xiàn)在對外有一個給鴻蒙的IoT智能穿戴,智能連接的芯片,還有一些是給非常大的客戶available的,集中在高端的智能穿戴場景里面。


多核異構(gòu)芯片架構(gòu)的特殊性是什么?


多核異構(gòu)主要是為了能效。像Pygmy(睿思芯科芯片產(chǎn)品)里面是有一個定義的向量指令集,相當于針對特定語音里面做一些相應(yīng)的優(yōu)化。所以我們一直說在RISC-V上增加指令集domain specific,然后用這種異構(gòu)架構(gòu)。像每個CPU都是不一樣的,有的有向量擴展,有的是沒有向量擴展的,那么它主要是為了解決這種在特定場景下的東西。之前可以看到我們給鴻蒙開發(fā)板上用的,就是Pygmy里面其中一個子集的版本。我們包括給其它一些大客戶銷售,圍繞這種定制化的向量指令的產(chǎn)品也是有的,相當于你可以認為是一個我們比較template的設(shè)計。


RISC-V IP業(yè)務(wù)情況如何


其實RISC-V的模式來講,大家都在做探討,那么不可能純粹是芯片,因為RISC-V本身的模塊和定制化非常強,所以針對不同領(lǐng)域的客戶,我們會采用不一樣的方式做penetration。


我們也確實有些處理器的核心技術(shù),我們是會license的,就是通過IP或者合作研發(fā)的方式license給我們比較大的合作伙伴。但目前來講,我們并不愿意做非常通用的IP授權(quán),因為我們的客戶都是在各個行業(yè)里面非常頭部的企業(yè),我們對真正的差異化,它整個的volume還是比較在意的。并不是說我過來,可以買一個通用的任何一個公版的設(shè)計。那么我們這些設(shè)計里面,與其說是IP,倒不如說是定制化的研發(fā),定制化的聯(lián)合開發(fā)更多。


但根據(jù)不同客戶的需求,我們會采用不同的模式,包括你說的這種IP的license的模式。我們出去的并不是那種非常廉價的設(shè)計,很多里面肯定還是要包含有domain knowledge的。另外從它的性能功耗上來講,比起市面上公開的一些版本,有很高的價值,我們會做一些高端的license。


RISC-V落地的困難和挑戰(zhàn)有哪些


總的來說一下行業(yè)吧,我覺得RISC-V推廣對所有人來講,就是它的軟硬件的一個生態(tài),RISC-V處理器周邊的這些東西。ARM這些方面來講的話,目前做的算比較成熟了,但RISC-V從軟硬件到軟件工具開發(fā)、調(diào)試器,以及周邊的IP來講,可能還沒有ARM那么強的生態(tài)。但是它也在逐漸地改變,也有些公司在做比較通用式的RISC-V的license的模式。我個人認為,RISC-V的未來可能還是在這種domain specific,就是幫助別人實現(xiàn)差異化的地方,而不是說ARM的一個廉價替代。


我們的定位實際上還是做中高端的RISC-V處理器,并且我們的處理器在針對一些特定的行業(yè)和場景,還是有自己非常不錯的積累的。尤其是我們在向量這塊,有一些像向量處理器,向量編譯器的非常獨到的產(chǎn)品。針對不同的垂直領(lǐng)域,我們也和各種各樣的頭部企業(yè)有一些聯(lián)合產(chǎn)品和進展,慢慢地大家也會看到更多關(guān)于我們的信息。


RISC-V競爭格局前瞻


在這個生態(tài)來講,目前大家拿RISC-V做集成做SoC的比較多,但是真正有研發(fā)RISC-V處理器內(nèi)核能力的,具備開發(fā)自主IP的企業(yè)并不多,而在研究高端處理器上的企業(yè)就更屈指可數(shù)。那么研究高端處理器很重要的一點就是迭代,沒有任何一家企業(yè)會永遠保持領(lǐng)先。


我覺得一個是迭代能力,另外一個就是說對行業(yè)的理解,跟特定的一些domain的能力,是我們能夠保持在這個領(lǐng)域里面能夠非常有競爭力,非常重要的優(yōu)勢。


如何助力RISC-V生態(tài)建設(shè)


我們也在RISC-V這個基金會,包括我自己也是基金會的董事,那么我覺得生態(tài)建設(shè)就是軟硬件一起往前推進的事情。比如說要有一些足夠好的開發(fā)環(huán)境/開發(fā)硬件,很多軟件才會動起來。實際上是一個雞跟蛋的問題,我們對這種開源的開發(fā)板/open spec都很感興趣,


我覺得其實是一個所有人一起努力的事情。那當然了如果說有更多的RISC-V硬件,high qualified RISC-V硬件的話,我覺得會對整個生態(tài)發(fā)展比較好一些。


RISC-V對自主可控的意義


我覺得RISC-V其實是一個很好的開放標準,但是真正所謂的自主可控,關(guān)鍵是你能不能在本土做這種非常核心的微架構(gòu),甚至包括核心的架構(gòu)研究。如果你還是依靠本土做一些集成的話,我覺得并不能代表自主可控,而真正的是說你在本土完成從產(chǎn)品設(shè)計迭代到應(yīng)用的一個閉環(huán),我覺得才是真正意義的本土研發(fā)。


所以這也是為什么我最后會把公司開回中國,開回深圳,這個離終端產(chǎn)品都非常近的地方。所謂自主可控,我覺得是真正地打通整個商品的商業(yè)閉環(huán),那這樣就會有一個能從產(chǎn)品來驅(qū)動的迭代,把整個產(chǎn)業(yè)鏈和設(shè)計鏈留在中國。

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