專訪圖靈獎得主David Patterson:希望RISC-V架構5年內成為專有架構...

2021-01-12 雷鋒網

想要準確預測一個新技術未來的發展很難,但把握基本規律,合理的規劃和積極的行動能促使新技術發展地更好。開源的RISC-V正是如此,上個月,RISC-V基金會確認總部從美國遷到瑞士。更為國際化的RISC-V,未來5年會發展到什麼程度?

2017 年圖靈獎得主,美國科學院、工程院、藝術與科學學院三院院士,伯克利加州大學電子工程與計算機科學學院 Pardee 榮譽教授,也是帶領的伯克利加州大學團隊在2011年發布RISC-V(第五代精簡指令集)的David Patterson教授近日接受雷鋒網專訪時表示:「正如今天的Linux是專有作業系統的強大競爭對手一樣,我希望開放的RISC-V架構在未來五年內成為專有架構的非常強大的競爭對手。」

圖片來自RIOS官網

RISC-V Foundation遷往瑞士,更名RISC-V International

上月,RISC-V基金會執行長Calista Redmond(卡利斯塔·雷德蒙德)向全體會員發送的通知郵件確認,RISC-V 基金會的法律實體已經過渡到瑞士。

同時,RISC-V Foundation(RISC-V基金會)也更名為RISC-V International(RISC-V 國際協會)。「我們將組織更名為RISC-V International,可以更好地促進全球開發者參與RISC-V的開發。過渡也不會影響RISC-V技術,因為該技術在全球開源許可證下仍可繼續使用。」Patterson表示。

David Patterson教授

RISC-V International還對某些條例進行了優化,讓RISC-V更具包容性,加強了治理、擴大領導,為RISC-V 社區和行業提供支持方案,重新設置了會員級別。RISC-V International新的會員制度有普通會員、戰略會員、高級會員三種資格認證,能夠更好地滿足RISC-V 發展的需求及為會員提供多元服務及權益。

最早進入新RISC-V International組織最高級別的成員是RIOS Lab(RISC-V 國際開源實驗室),Western Digital。

RIOS Lab聯合主任譚章熹接受雷鋒網專訪時表示:「新的會員制度可以讓非常關注RISC-V的企業有更多的話語權。也能讓包括中國公司在內更多的國際公司參與到RISC-V戰略層面的工作中。」

需要強調,RISC-V基金會遷到瑞士受益的不僅是中國公司,還有全球其它想要參與RISC-V開發的公司。而引發基金會討論變更法律實體的討論,其實源於Patterson與歐洲一半導體巨頭CEO的對話。2019年4月,Patterson到中國參加一個半導體的峰會,遇到了參加同一個會議的歐洲一半導體巨頭的CEO。Patterson問這位CEO是否會用RISC-V設計產品,後者表示對RISC-V基金會在美國有些顧慮。

自此之後,RISC-V基金會就開始討論遷到瑞士,期間有一些傳言,但直到上個月官方確認,才最終塵埃落定。

中國作為一個開放的國家,自然積極擁抱開源開放的RISC-V技術,並且在技術的發展中發揮著作用。「長期以來,中國在RISC-V技術和生態的發展中發揮了重要作用。」 Patterson說。

隨著RISC-V基金會過渡到瑞士,加上去年揭牌的RIOS Lab推動,RISC-V的發展進入了一個新的階段。

RIOS Lab雄心勃勃的RISC-V發展計劃

RIOS Lab(RISC-V國際開放源實驗室)又稱David Patterson RIOS 圖靈獎實驗室,總部位於深圳,David Patterson擔任實驗室主任,譚章熹擔任聯合主任,依託清華-伯克利深圳研究院(TBSI)開展工作。

RISC-V國際開源實驗室揭牌儀式,從左到右分別為:RISC-V國際開源實驗室聯合主任譚章熹、清華大學深圳國際研究生院執行院長高虹、RISC-V國際開源實驗室主任大衛·帕特森、深圳市副市長王立新、人才工作局局長張林、科技創新委副主任鍾海

對於RIOS Lab 選址,Patterson 在接受採訪時表示:「我認為深圳是中國的矽谷,因此RIOS實驗室在那裡站穩腳跟很有意義。當然,作為TBSI的一部分,它還在美國的矽谷立足,這就是為什麼我們將實驗室命名為RISC-V國際開放源實驗室。我希望開放式體系結構和開放原始碼硬體越來越受歡迎。如果RIOS實驗室成功,世界各地也將會有類似的組織。

RIOS Lab的研究方向契合深圳市戰略性新興產業布局,建設以深圳為根節點的RISC-V全球創新網絡,聚焦於RISC-V開源指令集CPU研究領域。

RIOS Lab未來5年的任務是發展RISC-V的軟硬體生態系統,使其能與更成熟的專有體系結構相匹配,讓RISC-V對全球的公司更有吸引力。RIOS Lab也將培養許多RISC-V的人才,這些人才將在新公司中傳播寶貴技能。這也是RIOS這個詞代表的美好期許,RIOS在西班牙語中有『河流』之意,河流象徵著聚集大量資源獲得強大的能力,最終產生巨大的影響力,就像TBSI的RIOS實驗室將為RISC-V所做的那樣。」Patterson同時表示。

譚章熹透露,「RIOS Lab計劃在5年內培養出近百位半導體高級人才,包括研究生、博士以及博士後。當然,我們也願意和更多的高校合作,比如說能夠開發出一些課程,讓更多的學生能夠接觸到最新的技術。這種合作將不會僅限於學校教育,與企業合作培訓以及一些專業性的培訓,都是我們未來會考慮的。」

促進企業與學校的互動同樣對於RISC-V的發展,在國內顯得更加重要。Patterson說:「我為自己在伯克利從事的研究項目以及選擇將RISC-V開源感到自豪。我們成功的部分原因是有企業參與到項目中,通過贊助實驗室並且提供相應的反饋。我也希望能夠有更多公司成為RIOS Lab的贊助商,並參加我們每半年一次的Workshop,這對我們收集反饋和技術傳播都非常有幫助。」

譚章熹補充表示,「國內對伯克利實驗室以及RISC-V成功的模式並不熟悉,所以我們希望通過RIOS Lab將產業與學校互動的模式推廣到中國。同時,通過有組織有建制的方式推動整個RISC-V生態的完善。」

「我們將RIOS Lab設想為一個為期5年的項目,為了實現讓RISC-V成為一流的生態系統的目標,希望每年都有重要的裡程碑。目前我們仍在制定計劃,但今年秋天正式啟動RIOS Lab時,大家將會看到一個令人興奮的遠景。」 Patterson表示,

「在這個過程中,最大的受益者可能是贊助RIOS Lab的公司,部分原因是這些公司對新技術更早有所了解,這是過去在伯克利項目中發生的事情。」

作為RIOS Lab的聯合主任,譚章熹會負責具體的項目的設計以及運營。他希望即便是相互競爭的企業,也能夠在RIOS Lab中立的平臺上合作,通過分享和合作,讓技術轉換為產品和應用,最終提升影響力。

但再雄心勃勃的計劃,要真正產生深遠影響,還需要有實際的落地項目和應用案例,才能促進RISC-V生態的發展。

RISC-V五年後能否成為Arm強大的對手? 

RISC-V自發布起,就無法避免與同屬RISC家族的Arm進行對比。甚至,面對RISC-V這個來勢洶洶的新對手,Arm還曾建立網站攻擊RISC-V,引發了一些擔憂。

對此,Patterson 指出:「當開放的解決方案替代專有解決方案變得流行時,通常會導致市場宣傳努力降低對新方法的熱情。類似的事情20年前發生在Liunx上,如今正在RISC-V上發生。這樣的宣傳引發了懷疑甚至擔心,但這些都沒有根據且並非事實。RISC-V的知名度不斷提高和在全球範圍內的採用,繼續證明它是每個成員切實可行的重要戰略利益。隨著開放的替代品的流行,傳統的專有公司最終會加入這一運動,因為它具有良好的商業意義。」

Patterson對RISC-V的未來充滿信心,他說:「正如今天的Linux是專有作業系統的強大競爭對手一樣,我希望開放的RISC-V架構在未來五年內成為專有處理器架構的非常強大的競爭對手。它可能從物聯網產品開始,但我希望RISC-V從智慧型手機、筆記本電腦到高性能計算,在各個層級都變得非常有競爭力。」

物聯網市場本應屬於Arm,但RISC-V的出現讓Arm開始緊張。憑藉RISC-V指令集的開源和免費,現在已經有大量RISC-V處理器開始替代Arm Cortex-M0甚至Cortex-M4的產品。「這是在低端紅海市場的替換。這個領域的產品對於生態的依賴程度不高,替代比較容易。」譚章熹說,「我覺得真正有意思的是,RISC-V開始慢慢對Arm新推出的物聯網晶片進行一些替代。」

這種替代意味著,RISC-V可以對算力要求更高,對生態有一定依賴程度的Arm晶片開始產生威脅。但此時RISC-V面臨著兩大挑戰,一個挑戰是大部分公司對Arm的熟悉程度遠高於RISC-V,RISC-V只能作為第二選擇。另外,即便RISC-V的工具鏈和軟體生態正在快速發展,但其適用性依舊與Arm的軟體生態有著顯著的差距,這種差距短期內難以趕超。

譚章熹的另一個身份是睿思芯科的CEO,作為國內最早開發RISC-V產品,也是最早一批加入RIOS Lab的公司,他們更深刻地感受到了RISC-V在落地過程中的優勢和劣勢。

「在睿思芯科RISC-V產品落地的過程中,讓我非常自信的是我們的產品更夠更快更好地適應客戶的需求,這得益於我們的產品是一個高度模塊化的設計。同時,我們的產品也可以比Arm的同級別產品實現更好的PPA(Power、Performance、Area)。還有,我們的法律程序手續也比Arm快很多。」譚章熹說。

譚章熹強調,要解決RISC-V面臨的生態挑戰,僅靠企業的協作也還不夠,還是需要RIOS Lab,通過有組織有建制的方式讓產業界和學術界共同去解決技術問題。讓RISC-V的硬體平臺能夠運行複雜的軟體和算法,打通整個鏈條,提升RISC-V熟悉度的同時,促進RISC-V生態的成熟。

而RISC-V要成為Arm的強大對手,除了在物聯網領域的替代,RISC-V如果也能在更多的領域,比如數據中心的AI加速,發揮RISC-V靈活的定製化的優勢。

更進一步,能夠在新興的垂直領域快速開發出產品,或開發出使用Arm不能開發出的產品,RISC-V就可以從第二選擇變為第一選擇。等到了要做晶片的公司都能想到開源硬體時,RISC-V無疑就是Arm難以忽略的強大競爭對手。

在這個過程中,譚章熹認為國內強大的應用需求,以及產品的快速迭代都是RISC-V在中國發展的優勢。但他也有一個建議,「國內的公司很熱衷推出產品,但對於RISC-V開源社區的貢獻還有限。希望國內的公司能夠積極的參與到RISC-V International以及RIOS Lab,一起經營好一個社區,讓國內開發的軟硬體成果能夠回饋社區,讓整個RISC-V生態都受益。」

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正如譚章熹接受採訪時所說,一個技術的成熟,要經歷漫長的馬拉松過程,最終能否成功很難在短期內做出判斷。在RISC-V快速發展的過程中,當面臨需要更國際化更開放的時候,RISC-V基金會從美國遷到了瑞士,並且更名為RISC-V國際協會,配合一些條例的優化,讓RISC-V更具活力和適應需求。而去年揭牌的RIOS Lab,則能夠從人才、技術、產業和研究合作的層面更好地去推動RISC-V軟硬體生態的繁榮。

RISC-V與Arm在IoT紅海市場的競爭已經開始,至於能否在5年內成為Arm強大的競爭對手,RISC-V仍有許多挑戰,但我們有理由保持樂觀態度。

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