RISC-V在全球芯片开发者中崛起

新兴的RISC-V芯片架构凭借其可定制的开源设计和无需授权费用而获得了国际吸引力

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芯片上的RISC-V国际标志
标志:RISC-V International;芯片:iStockphoto

我们口袋里的大多数智能手机都包含基于Arm架构的计算机芯片,而英特尔的x86架构在笔记本电脑、台式机和服务器硬件中占据主导地位。但在美国、欧洲、尤其是亚洲,越来越多的公司开始转向被称为RISC-V的开源芯片架构。它甚至允许初创公司设计定制芯片,而无需支付使用专有芯片架构所需的昂贵许可费。

RISC-V最初是由加州大学伯克利分校的研究人员于2010年开发的,它代表了允许程序员和他们编写的软件直接控制计算机硬件的众多指令集架构(isa)之一。RISC-V开源的灵活性使它成为一个日益流行的芯片架构包括计算存储巨头希捷(Seagate)和西部数据(Western Digital Corp.),中国电子商务巨头阿里巴巴(Alibaba),以及美国军方支持的政府计划国防高级研究计划局(DARPA)。

RISC-V International首席技术官马克•希梅尔斯坦(Mark Himelstein)表示:“很多跨教派的公司不赞成一箭齐箭。”

这些跨国公司包括仍然主导市场的竞争对手芯片架构的所有者和开发者。英伟达在其图形处理单元(GPU)芯片中使用了RISC-V架构,甚至在努力收购Arm架构所有者Arm Holdings时也是如此。英特尔也可能通过其业务来加速RISC-V的采用拓展代工业务该公司的目标是为其他公司生产基于x86、ARM或RISC-V架构的芯片。

这些迹象都表明,RISC-V有足够的空间与规模大得多的竞争对手一起成长。

时代变化的另一个迹象是,拥有许多消费电子设备中使用的MIPS芯片架构的Wave Computing公司最近以MIPS的名义从破产中恢复,但却拥有一种技术亚博技术支持专业彩票平台开发芯片的新计划基于RISC-V。更名后的公司还宣布加入该组织RISC-V国际

RISC-V组织于2020年在瑞士进行了更名和注册,目前约有三分之一的成员在北美,另外三分之一在欧洲,37%在亚太地区。后者代表了RISC-V采用速度最快的国家,印度和巴基斯坦等国家已经将RISC-V作为本国芯片开发的国家指令集架构。

中国也是RISC-V的主要采用者,尽管大多数中国科技公司仍然严重依赖Arm和x86架构。2019年,阿里巴巴透露,它已经开发出了玄铁910处理器通过其半导体子公司基于RISC-V架构Pingtou通用电气(《平头兄弟/蜜獾》)。

“我们有五个来自中国科学院的本科生在四个月的时间里用12000美元创造了一个RISC-V芯片,他们正在朝着一个一枚芯片,一名学生希梅尔斯坦说。

也有人猜测,英伟达即将以400亿美元收购Arm,是否会使中国企业继续使用Arm架构变得复杂美国出口黑名单——这种不确定性可能为更多中国企业采用RISC-V架构提供另一个令人信服的理由。但Arm似乎迫切希望在任何情况下留住中国客户。

Arm物联网业务副总裁穆罕默德·阿瓦德(Mohamed Awad)表示:“我们预计这笔交易不会对Arm在中国的业务产生任何不利影响。“英伟达将保持Arm的开放授权模式和合作伙伴关系,为全球任何行业的客户提供服务。”

Arm架构在智能手机中占据了95%的市场份额34%的市场截至2019年,所有类型的芯片和处理器的份额。但Arm显然已经意识到RISC-V越来越受欢迎失败的营销努力2018年,在Arm内部员工的反对下,对开源架构提出质疑的计划失败了。Awad采取了更委婉的方式,指出“Arm仍然是开源社区和运动的最大支持者之一”,“有500多名Arm工程师致力于开源项目”。

然而,Awad也指出了开源硬件在大规模生产芯片中获得广泛商业应用时可能面临的一些验证和支持挑战。Awad说:“这样做的风险在于,与授权相关的成本节约往往被花费在验证、物理设计和软件开发上的时间和金钱所最小化。

RISC-V International似乎意识到了这些挑战。该组织目前有数十个技术工作组确保RISC-V架构能很好地适应各种标准,满足多种芯片应用的需求,并允许强大的芯片安全性。

尽管他们的模型不同,RISC-V International和Arm似乎都同意,未来的芯片开发将涉及各种不同的芯片架构。Awad设想开源在未来的芯片设计中发挥作用,与传统的IP授权和电子设计自动化工具模型一样。同样,Himelstein认为“世界上有很多地方可以让多个处理器共存”,尽管他指出RISC-V的开源和免许可证模式是芯片架构的竞争优势。

希梅尔斯坦说:“人们越来越能掌控自己的命运。”“这就是Linux教会他们的东西,也是他们想要的硬件。”

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两家初创公司将光纤引入处理器

Avicena的蓝色微led在与Ayar实验室的激光系统的竞争中是一匹黑马

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漫射蓝光从有图案的表面穿过一个环照射出来。一条蓝色的缆绳从那里引出。

Avicena的微型led芯片有一天可以将计算机集群中的所有cpu连接在一起。

Avicena

如果CPU在首尔将一个字节的数据发送到布拉格的处理器,这些信息以光的形式覆盖了大部分距离,没有任何阻力。但是把这两个处理器放在同一个主板上,它们就需要通过消耗能量的铜进行通信,这会降低计算机内部的通信速度。两家硅谷创业公司,Avicena而且Ayar实验室美国正在对这一长期限制采取行动。如果他们最终成功地将光纤一路引入处理器,这可能不仅会加速计算,还可能重塑计算。

两家公司都在开发光纤连接技术chiplets这是一种小型芯片,旨在与cpu和共享封装中的其他数据密集型芯片共享高带宽连接。这两家公司都将在2023年加大产量,尽管我们可能还需要几年时间才能在市场上看到搭载这两款产品的电脑。

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