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芯片|AI芯片的十字路口：RISC-V能带来下一代芯片吗？( 二 )


以ORV32（基于RISC-V实现的32位内核）为例 ， 它在性能和功耗上就和市面上其他开源RISC-V芯片有较大差别 。
芯片|AI芯片的十字路口：RISC-V能带来下一代芯片吗？
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ORV32功耗相对相似产品较低 ， 图片由睿思芯科提供
ORV32内核在多个测试平台上性能对比结果显示 ， ORV32在Dhrystone 上比同行中出色芯片处理速度快46%；在CoreMark上测试 ， 高出目前最快的同类型RISC-V芯片还多18% 。
睿思芯科提供的对比分析显示 ， 其自主设计的RISC-V芯片 ， 在通用CPU性能基准测试中表现出色 ， 对比几款不同的主流RISC-V开源芯片 ， 性能普遍超出50%以上 。
另一方面 ， 睿思芯科的产品也很好地反应出可扩展的特性——这正是RISC-V指令集的优势——从软件到硬件都拥有针对特定应用场景增加扩展指令的能力 。
“在AIoT领域 ， 功耗 ， 性能 ， 安全的几大关注点都需要系统级（软硬件各个层面）优化才能保证良好的使用体验 。 硬件上 ， 我们的CPU大幅领先常见的开源实现 。 软件上我们支持商业操作系统 ， 并提供安全/功耗的相关核心软件 ， 这也意味着Pygmy系列是更为完整的解决方案 。 ”
“通过软硬件一体化的设计 ， 我们自主研发的芯片能够让用户不用修改太多软件源代码就可以无缝升级（类似于software的forward compatibility ， 软件向前兼容） ， 跟过去的芯片升级换代的经验类似 。 ”谭章熹表示 ， 在摩尔定律失效之后 ， 需要在架构上、一体化设计上做创新 ， 让用户仍旧体会到相同频率的效率提升 。
在芯片领域 ， 强力软件的支持和兼容性是一个重要的议题 。 睿思的Pygmy系列chip ， 除了很早就支持Linux之外 ， 还广泛支持Amazon FreeRTOS, ThreadX, Azure RTOS等商用操作系统 。 Pygmy系列处理器支持TEE（Trusted Execution Environment) 。 安全方面的支持需要除CPU外整个SoC系统的支持 。 而Pygmy提供根植于硬件的信任度 ， 软件上受信任的固件支持受信任的安全启动 ， 固件升级和修复 。
时间窗口与未来生态【芯片|AI芯片的十字路口：RISC-V能带来下一代芯片吗？】不仅是睿思芯科或其他基于RISC-V开发芯片的厂商 ， Intel、AMD也在探索把AI模块集成在CPU上的设计 ， 以适应AI时代的需要 。
老牌指令集架构厂商Arm也在今年2月发布了Cortex-M55核心架构 ， 提供新的Helium128-bit向量执行单元 ， 助力Cortex-M系列嵌入式CPU的深度学习 。 值得一提的是 ， Pygmy中的向量执行单元为512-bit宽为ARM Helium的4倍 ， 相当于Intel最新的AVX512的宽度 。
另一方面 ， 从发布到芯片真正完成设计生产 ， 大概需要18-24个月的时间 ， 起步较早的RISC-V架构也就有了在这段时间内蓬勃发展的窗口期 。
根据Semico Research & Consulting 去年发布的《RISC-V市场分析：新兴市场》报告 ， 基于RISC-V开发的芯片可对各个不同的芯片产品都有重要价值 ， 包括高性能多核SoC（system on chip）、价值多核SoC、基本SoC ， 以及FPGA（Field-programmable gate arrays）等等 。
报告显示 ， 预计到2025年 ， 采用RISC-V架构的芯片数量将增至624亿颗 ， 2018年至2025年复合增长率高达146% 。 这些芯片将主要应用在工业市场 ， PC、消费电子和通讯市场等 。
尝试RISC-V架构的巨头名单也在不断增加：IBM、NXP、西部数据、英伟达、高通、三星、谷歌、华为、阿里、Red Hat与特斯拉等 100 多家科技公司都已经加入RISC-V阵营 。
世界范围内 ， RISC-V备受关注 ， 与此同时 ， 作为RISC-V在国内最早的布道者 ， 谭章熹非常敏锐地感知到 ， 未来RISC-V在中国有着巨大市场——多年来 ， 中国一直试图在芯片领域找到突破口 ， 却苦于IP限制始终难以提供可靠的“中国芯” 。 而RISC-V的开源特性 ， 让它不仅能够带来更高效、可编程性强的自主可控芯片 ， 还免除了高额的IP授权费用及问题 。
“过去在中国 ， 买IP做封装、做解决方案的厂商并不少 ， 而能够自主研发IP和完成底层处理器设计的非常少 。 基于RISC-V ， 这一点很可能迎来变化 。 ”
2018年 ， 谭章熹在深圳建立了睿思芯科总部 。 迄今为止 ， 睿思芯科已与国内数家知名智能家居厂商以及消费电子厂商达成战略合作 。
预计今年年末 ， 睿思芯科将发布一款多核异构芯片Pygmy ， 针对AI、边缘计算场景 ， 如语音互动、机器视觉等 ， Pygmy中含有睿思芯科自主设计的32位RISC-V内核ORV32 ， 以及4个64位RISC-V内核ORV64 。
2015年 ， RISC-V基金会建立 ， 旨在推动RISC-V相关软硬件生态体系发展 。 仅在中国 ， RISC-V基金会就有超过百名成员 ， 包括华为、阿里巴巴、长虹、紫光展锐、中芯国际等等知名互联网和半导体企业 。 目前谭章熹担任RISC-V基金会董事 。
“全世界对RISC-V的兴趣并不是因为它是一种伟大的新芯片技术 ， 而是因为它是一种通用的自由开放标准 ， 可以将软件移植到该标准中 ， 并且该标准允许任何人自由开发自己的硬件来运行RISC-V软件 。 ”RISC-V的基金会上这样陈述 。


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