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| 本文作者： 包永剛 | 2024-03-17 15:32 |
作者 | 包永剛
編輯 | 王 川
“要不要適配RISC-V？這應(yīng)該是個很復(fù)雜的工作。”達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)剛找到釘釘團(tuán)隊(duì)有些猶豫。
經(jīng)過深入溝通，最終釘釘團(tuán)隊(duì)被達(dá)摩院團(tuán)隊(duì)說服，決定適配RISC-V。
在雙方合作完成了對釘釘3.5 萬源文件，20+三方庫的編譯，突破了關(guān)鍵軟件框架兼容性等工作之后，釘釘成為了首個在RISC-V上跑通的商用IM產(chǎn)品，釘釘 IM、釘釘文檔、釘釘視頻會議功能都能夠平穩(wěn)運(yùn)行。
“原來適配RISC-V沒有想象中那么難。”釘釘團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)萬事開頭難。
釘釘適配RISC-V的經(jīng)驗(yàn)很快被應(yīng)用到其它商業(yè)。阿里達(dá)摩院舉辦的2024玄鐵RISC-V生態(tài)大會上，達(dá)摩院院長張建鋒宣布福昕PDF、搜狗輸入法等商業(yè)應(yīng)用軟件首次在基于玄鐵RISC-V的處理器上跑通。
至此，RISC-V已經(jīng)完成了從IP、處理器，到操作系統(tǒng)適配，再到跑通商業(yè)軟件，RISC-V的生態(tài)正在成熟，基于高性能RISC-V處理器的應(yīng)用不斷涌現(xiàn)。
2024玄鐵生態(tài)大會上，基于玄鐵RISC-V處理器的開源筆記本電腦“如意BOOK”亮相。
達(dá)摩院院長張建鋒
張建鋒表示，“隨著新型算力需求激增，RISC-V發(fā)展迎來蝶變，即將進(jìn)入應(yīng)用爆發(fā)期。達(dá)摩院將持續(xù)加大RISC-V的研發(fā)投入和生態(tài)共建，推動行業(yè)上下游協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。”
此時整個RISC-V行業(yè)都在思考，如使用RISC-V掘金？
達(dá)摩院給出的答案是——無劍聯(lián)盟，這個探索RISC-V產(chǎn)業(yè)合作的新范式將如何加速RISC-V的產(chǎn)業(yè)化落地？
狂奔6年，RISC-V首次跑通商業(yè)軟件
從2019年首款玄鐵910發(fā)布，到如今釘釘、福昕PDF、搜狗輸入法等商業(yè)軟件在RISC-V上跑通，達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)花了6年時間，讓RISC-V進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化閉環(huán)的最后一環(huán)。
為什么說跑通商業(yè)軟件才進(jìn)入RISC-V產(chǎn)業(yè)化閉環(huán)的最后一環(huán)？RISC-V只是一個開源指令集，要將指令集變成好用的商品，需要有用戶可以直接使用的商業(yè)軟件，這需要有從IP核，到處理器，再到操作系統(tǒng)的支撐，這背后是一系列艱難的歷程。
達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)早在2017年就開始研究芯片，2019年玄鐵910的推出，打破了當(dāng)時RISC-V處理器性能的天花板。
這對于技術(shù)積淀豐厚的玄鐵團(tuán)隊(duì)來說并非難事，此后達(dá)摩院不斷豐富RISC-V系列處理器產(chǎn)品家族，擁有了從低功耗、低成本到高性能、高能效的C、E、R系列的9款RISC-V處理器產(chǎn)品家族，出貨已經(jīng)超過40億顆。
但想要基于玄鐵IP設(shè)計處理器，依舊有很高的門檻。
為了降低開發(fā)難度，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，幫助客戶設(shè)計出定制化芯片，達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)推出了高性能異構(gòu)、軟硬件全棧芯片設(shè)計平臺無劍芯片設(shè)計平臺。
無劍芯片設(shè)計平臺之上，還有劍池編譯及開發(fā)工具，達(dá)摩院全棧的軟件能力降低了RISC-V處理器的開發(fā)難度，但要實(shí)現(xiàn)落地繞不開操作系統(tǒng)。
RISC-V適配操作系統(tǒng)，不再是簡單的技術(shù)挑戰(zhàn)。
達(dá)摩院技術(shù)專家回憶，“我們是最早推動RISC-V兼容安卓的公司，這是給安卓做貢獻(xiàn)，安卓表示歡迎，可是連安卓貢獻(xiàn)者許可協(xié)議(CLA)都簽不了。”
達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)沒放棄繼續(xù)投入，2021年投入了很多的資源，重點(diǎn)進(jìn)行內(nèi)核、編譯工具、基礎(chǔ)庫等與安卓系統(tǒng)做適配和優(yōu)化，把性能調(diào)到最優(yōu)。
2022年，谷歌與阿里達(dá)成公司層面的CLA，玄鐵RISC-V移植安卓的代碼被安卓AOSP社區(qū)收錄進(jìn)系統(tǒng)源代碼，這是安卓官方首次對RISC-V架構(gòu)的原生支持，玄鐵團(tuán)隊(duì)功不可沒。
為了加深彼此的了解與合作，達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)派代表到美國與安卓團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人交流。
即便簽下了CLA，安卓團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人說，“我們曾經(jīng)也適配過Arm之外的架構(gòu)，后來我們投入了不少資源，最后這個架構(gòu)還是沒用起來，這個事情很難。”
安卓團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人的一盆冷水，沒有澆滅達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)對RISC-V的熱情，繼續(xù)投入資源，在做完RISC-V對安卓的大部分兼容性測試后，安卓團(tuán)隊(duì)的態(tài)度發(fā)生了明顯變化。
“再次見到安卓團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人時，他的態(tài)度明顯變得熱情了。”達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)也發(fā)現(xiàn)，安卓負(fù)責(zé)與達(dá)摩院對接的工程師，此時已經(jīng)有一個很大的團(tuán)隊(duì)在做RISC-V兼容。
2023年10月，谷歌正式官宣安卓全面支持RISC- V架構(gòu)。在適配安卓的過程中，阿里巴巴累計進(jìn)行了12萬余行代碼的修改，對73萬余個testcase做了測試。
張建鋒透露，今年下半年，市面上就會有第一款基于RISC-V和安卓的終端設(shè)備。
2023年的玄鐵生態(tài)大會，重點(diǎn)展示了玄鐵基本完成國際及國內(nèi)主流操作系統(tǒng)與RISC-V的全適配，包括安卓、Linux、OpenHarmony、Debian、Fedora、Gentoo、Ubuntu、龍蜥、deepin、openKylin、創(chuàng)維酷開系統(tǒng)、RTT等操作系統(tǒng)。
“完成與操作系統(tǒng)的適配并不意味著就擁有了全部的功能，商業(yè)軟件還需要重新編譯適配。”達(dá)摩院技術(shù)專家指出。
這就出現(xiàn)了開頭的故事，達(dá)摩院團(tuán)隊(duì)在集團(tuán)內(nèi)部的釘釘也碰壁，作為一個堅(jiān)韌的團(tuán)隊(duì)，達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)耗時近一年說服并完成了釘釘適配玄鐵RISC-V處理器，這個經(jīng)驗(yàn)被用到了適配福昕PDF，適配時間大幅縮短到不到一個月。
狂奔6年后，達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)終于將RISC-V從IP牽引到了商用軟件開始適配，掃清了RISC-V在各個領(lǐng)域落地從硬件到軟件生態(tài)的障礙。
無劍聯(lián)盟，實(shí)現(xiàn)RISC-V產(chǎn)業(yè)化的新范式
如何使用RISC-V掘金？這是RISC-V參與者都在探尋的答案。
與RISC-V落地需要從IP到商業(yè)軟件的各個環(huán)節(jié)對應(yīng)，RISC-V的產(chǎn)業(yè)化也需要不同組織的共同努力。
RISC-V International負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的制定。2023年6月由谷歌、英特爾、平頭哥等13家企業(yè)發(fā)起的全球RISC-V軟件生態(tài)計劃“RISE”負(fù)責(zé)軟件實(shí)現(xiàn)并貢獻(xiàn)給社區(qū)，推動RISC-V生態(tài)的成熟。
加速RISC-V商業(yè)落地，也需要一個組織。
2024年玄鐵生態(tài)大會上達(dá)摩院發(fā)起成立的無劍聯(lián)盟恰逢其時，無劍聯(lián)盟將通過構(gòu)建開放、協(xié)同、普惠的RISC-V芯片服務(wù)體系，加速RISC-V產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，首批成員有Arteris、芯昇科技、新思科技、Imagination、中國電信研究院、青島海爾科技等頭部企業(yè)及機(jī)構(gòu)。
雷峰網(wǎng)了解到，2019年玄鐵團(tuán)隊(duì)就牽頭成立了IP平臺聯(lián)盟，成員覆蓋了基本的模擬IP及常用的高速接口IP企業(yè)，這是無劍聯(lián)盟的雛形。經(jīng)過玄鐵團(tuán)隊(duì)五年的實(shí)踐探索，以及RISC-V生態(tài)和商業(yè)的逐步成熟，「無劍聯(lián)盟」在2024年正式成立，首批成員包括從IP、EDA供應(yīng)商，到網(wǎng)絡(luò)、工具鏈優(yōu)化及應(yīng)用公司在內(nèi)的芯片產(chǎn)業(yè)鏈上下游的公司，覆蓋了更為豐富的生態(tài)圈層，都是已經(jīng)與玄鐵團(tuán)隊(duì)有深度合作，且在業(yè)界有影響力的公司。
無劍聯(lián)盟希望通過業(yè)界有影響力公司的成功合作案例，為業(yè)界提供RISC-V落地成功案例和經(jīng)驗(yàn)，聯(lián)盟成員之間會在技術(shù)和商業(yè)上進(jìn)行緊密合作。
比如，基于達(dá)摩院無劍600芯片設(shè)計平臺，無劍聯(lián)盟內(nèi)的成員會先做好芯片的配置，大幅降低RISC-V芯片的開發(fā)難度。
Imagination和玄鐵實(shí)現(xiàn)GPU和CPU高性能異構(gòu)算力架構(gòu)；Arteris與玄鐵合作保證Arteris Ncore和FlexNoC片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)IP及SoC自動化集成技術(shù)與玄鐵RISC-V系列產(chǎn)品的互操作；玄鐵與新思科技合作，做好基于玄鐵處理器進(jìn)行仿真、調(diào)試、驗(yàn)證，大幅縮短產(chǎn)品驗(yàn)證及上市時間，顯著降低風(fēng)險。
開發(fā)RISC-V的難度更低，無劍聯(lián)盟內(nèi)的芯片的需求方比如中國電信也能更方便地定制芯片。
達(dá)摩院芯片專家打了個比方，以前終端產(chǎn)品只能基于現(xiàn)有的芯片搭建產(chǎn)品，顆粒度很粗，有了無劍聯(lián)盟，可以從更上游的階段參與輸入，甚至到指令集層面，顆粒度變得很小，可以做出有差異化的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)在大閉環(huán)層面的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。
這樣看來，無劍聯(lián)盟里EDA、IP的提供商能共同服務(wù)好SoC設(shè)計的客戶，SoC設(shè)計公司能夠加速產(chǎn)品上市時間，因?yàn)槁?lián)盟內(nèi)有明確的客戶，SoC設(shè)計公司能夠設(shè)計出更符合需求的芯片，客戶也能進(jìn)一步定制化芯片提升產(chǎn)品的競爭力，EDA、IP公司也能及時得到客戶的反饋更好迭代產(chǎn)品，形成一個多贏的良性循環(huán)。
作為一個RISC-V產(chǎn)業(yè)合作的新范式，無劍聯(lián)盟將首先聚焦在和業(yè)界有影響力的公司共同打造RISC-V產(chǎn)業(yè)化閉環(huán)的范例，補(bǔ)齊RISC-V產(chǎn)業(yè)化的最后一環(huán)，后續(xù)將持續(xù)吸引更多產(chǎn)業(yè)鏈公司加入，加速RISC-V產(chǎn)業(yè)化落地。
一旦RISC-V的產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)閉環(huán)，能進(jìn)一步促進(jìn)整個生態(tài)的投入，激發(fā)基于RISC-V的創(chuàng)新，RISC-V也將迎來蓬勃發(fā)展。
RISC-V在5G、AI高性能市場潛力巨大
硅谷芯片傳奇Jim Keller在2024玄鐵生態(tài)大會的演講中指出，“RISC-V的潛力無限。例如，未來我們會迎來前所未見的AI軟件應(yīng)用，而RISC-V有望打造出下一代的AI引擎。”
知合計算CEO孟建熠說，“其它架構(gòu)因?yàn)橛屑嫒菪詥栴}，很難為了大模型快速迭代。RISC-V開放且靈活，還有低功耗和高能效的優(yōu)勢，這是架構(gòu)優(yōu)勢，我們正在跟進(jìn)。”
基于RISC-V的AI芯片已經(jīng)滲透到多個行業(yè)。
在電力行業(yè)，AI巡視不僅能夠更好地保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，也能節(jié)省不少人力，國網(wǎng)智芯公司基于玄鐵處理器研發(fā)面向工業(yè)應(yīng)用的高能效、高安全、高可靠的AI芯片，用于變電智能巡視、源網(wǎng)荷儲協(xié)同調(diào)度等場景，對于數(shù)智化電網(wǎng)建設(shè)發(fā)揮著積極作用。
ICT行業(yè)同樣對于芯片有巨大需求，中國電信研究院采用玄鐵RISC-V研發(fā)云桌面、AI邊緣盒子等新硬件，打造“端-邊-云”全面應(yīng)用，帶來全新的AI體驗(yàn)。
消費(fèi)電子也是RISC-V不可錯過的巨大市場。在智慧屏剛興起的時候，創(chuàng)維酷開團(tuán)隊(duì)找到了達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)，想看看是否有合適的方案。達(dá)摩院團(tuán)隊(duì)把具有軟硬件全棧能力的曳影1520提供給了酷開團(tuán)隊(duì)。
“客戶發(fā)現(xiàn)我們的產(chǎn)品不僅有很高的通用計算能力，智慧屏全新的語音識別、手勢識別也能直接用RISC-V CPU的AI能力處理，不需要單獨(dú)AI加速器，他們非常驚喜，雙方也順利展開了合作。”達(dá)摩院技術(shù)專家對此印象深刻。
RISC-V還在探索在AI應(yīng)用能力的上限。達(dá)摩院還和中國科學(xué)院軟件研究所合作的“如意BOOK”，基于性能強(qiáng)大的玄鐵C910處理器，在openEuler操作系統(tǒng)上流暢運(yùn)行釘釘、Libre Office等大型辦公軟件，首次打通了從底層芯片到操作系統(tǒng)到商用軟件的RISC-V全鏈路。
RISC-V的靈活性在AI時代還有更大的發(fā)揮空間，在金融、機(jī)器人、5G等市場同樣有很大的潛力。
在對安全性要求極高的金融行業(yè)，潤開鴻聯(lián)合達(dá)摩院在玄鐵RISC-V上更好地發(fā)揮了OpenHarmony分布式技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢，已經(jīng)在金融、交通等行業(yè)落地。
機(jī)器人也是一個極具潛力的市場，這一市場可能會出現(xiàn)全新的操作系統(tǒng)，沒有歷史包袱且靈活RISC-V具備優(yōu)勢。亞博智能基于玄鐵處理器的Mlik-V Meles開發(fā)板研發(fā)SLAM建圖與避障導(dǎo)航小車，首次將RISC-V帶入了ROS機(jī)器人領(lǐng)域。
5G也是RISC-V擁有優(yōu)勢的場景。比科奇芯片研發(fā)副總裁沈鉦指出，“能效比是RISC-V的優(yōu)勢，并且得益于玄鐵做好了上層的操作系統(tǒng)適配工作，使用RISC-V在客戶的層面可以做到幾乎無感。”
2023年，玄鐵IP的授權(quán)達(dá)到了高峰，并且授權(quán)核心從以往的MCU為主，轉(zhuǎn)向了高性能核心為主，圍繞玄鐵處理器，一個蓬勃生長的RISC-V協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)雛形已初步形成。
倪光南院士已連續(xù)第二年參加玄鐵RISC-V生態(tài)大會，他說：“我們應(yīng)加大開源貢獻(xiàn)，推動開源創(chuàng)新，與世界協(xié)同，促進(jìn)RISC-V生態(tài)繁榮，推動構(gòu)建世界主流CPU領(lǐng)域新格局。”
作為國內(nèi)RISC-V領(lǐng)域的一面旗幟，達(dá)摩院繼續(xù)為RISC-V投入。
玄鐵系列將面向低功耗、AI加速、車規(guī)及安全領(lǐng)域全面迭代升級。玄鐵C907首次實(shí)現(xiàn)矩陣運(yùn)算（Matrix）擴(kuò)展，為未來AI加速計算提供更多選擇。
下一代處理器C930也將于今年內(nèi)推出。雷峰網(wǎng)(公眾號：雷峰網(wǎng))
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