機遇還是坑院士熱議開源芯片給我國帶來的影響

作者:外围买球app有哪些   |   时间:2019-12-21 20:27   |   浏览:52   


“未來RISC-V開源指令集很可能發展成為世界主流CPU之一,而基于RISC-V開源指令集架構的國產CPU可望滿足自主可控測評的要求,前景可期。”日前,在北京召開的“2019國際芯片大會(Chips2019)”上,中科院院士倪光南在介紹開源芯片新趨勢時指出。

這個大會以“構建自主可控和開放的芯片產業”為主題,由國際測試委員會、中國科學院大學及北京市懷柔區人民政府共同舉辦。院士倪光南和廖湘科,以及胡偉武、詹劍鋒、張立新等專家,對開源芯片給中國芯片產業可能帶來的機遇和陷阱展開深入討論,并探討建立自主可控和開放的芯片產業的戰略和政策、建立自主可控的開源芯片及軟硬件生態。

“開源”(開放源代碼)是一種開發模式和商業模式,以Linux為代表的開源軟件已經成為當前軟件產業的主流。而RISC-V開源指令集可以理解為與開源軟件相對應的一種開源硬件。開源芯片設計可以將芯片設計門檻大大降低,甚至3-5人的小團隊在3-4個月內,只需幾萬元就可以研制出一款有市場競爭力的芯片。

Intelx86指令集架構CPU歷史悠久,壟斷了桌面和服務器領域,被美國的Intel和AMD兩家公司擁有,罕有對外授權。ARM指令集架構CPU近年崛起,在移動和嵌入式等領域占壟斷地位。世界上很多公司花費數百萬至上億元費用向ARM公司購買CPU許可,還要向公司繳納特許權使用費(Royaltyfee)。

倪光南介紹了RISC-V開源指令集擁有很多好處。在設計方面,免除授權費用和知識產權風險的完全開源免費,是RISC-V存在的主要意義。RISC-V指令集在最初設計時,其研發團隊就明確表示要追求簡約,丟棄歷史包袱。目前成型的技術代碼集小、支持模塊化、性能十分優越,能滿足從微控制器到超級計算機等各種復雜程度的處理器需求,支持從FPGA、ASIC乃至未來器件等多種實現方式。

另外,隨著人工智能和物聯網(IoT)等新一代信息技術的發展,各種場景下對CPU的需求日益碎片化,嵌入式應用前景廣闊,低功耗、低成本和定制化需求越來越大,這使得RISC-V的精簡、低功耗、模塊化和可擴展的優勢與數字經濟未來的發展方向十分契合。

詹劍鋒在主論壇的報告“如何迎接現代計算機負載的挑戰”中表示,應該借助開源芯片計劃,選擇新賽道,為現代計算機負載(大數據、人工智能、互聯網服務)設計通用的開源的芯片,而不是針對一個個的負載設計加速器。而在傳統負載領域,開源芯片計劃沒有機會,因為芯片產業很難做到后發制人。詹劍鋒教授公開了BenchCouncil主導的面向新賽道的芯片測試標準BENCHCPU和通用開源芯片計劃EChip。

龍芯總裁胡偉武認為,培育芯片產業需要時間,就像培養孩子,不能一蹴而就,唯有時間不可超越。他將國內的芯片力量形象地描述為小學生、中學生和大學生。他認為龍芯、飛騰已經大學畢業,而不少相關的芯片研發計劃仍然是小學生水平。他主張不做加速器,而在通用芯片上集成對這些特定負載的支持,例如面向AI的指令。他認為時間會證明一切,芯片只有頭部企業會盈利,沒有足夠大的市場容量,不能控制生態,都難以盈利。

11月25日,為了尋求技術中立,總部位于美國特拉華州的RISC-V基金會計劃遷至瑞士,以規避美國可能會做出的貿易限制。RISC-V基金會首席執行官卡利斯塔·雷德蒙德表示,董事會一致通過了遷移決定,希望確保美國以外的大學、政府和公司可以幫助開發其開源技術。雷德蒙德稱,“在世界各地,我們聽到很多人說‘如果公司不在美國,我們會更自在’。”

詹劍鋒指出,在信息技術產業領域,不僅存在從下(芯片)到上的管控,而且存在從上(應用)到下的管控。例如,安卓本身是開源的,大家都可以用,但在華為的安卓事件中,被管控的是谷歌開發的應用套件。這種情況可能同樣存在于開源芯片里。開源芯片指令集ISA雖然是開源的,但不同的硬件實現是被管控的。張立新教授同樣贊同這個觀點。因此,信息技術生態非常復雜。

詹劍鋒認為,開源芯片比開源軟件情況更為復雜,中國的公司不能照搬開源軟件領域的模式。不要以為可以在開源芯片時代,像開源軟件時代一樣,做簡單地堆砌。盡管有種種異議和疑慮,專家總體認為,開源芯片對中國芯片產業是一個機會。張立新坦率地認為,不論是自己研發的,還是拿來的,只要能解決現在的困境的芯片計劃,就應該被鼓勵。

倪光南介紹,基金會采取會員制管理,目前有上百家會員單位,中科院計算所是發起和審計會員,阿里、華為是白金會員。這種開放式管理模式能夠有效促進RISC-V社區的交流和創新,形成生態系統,從而降低研發成本,打破芯片市場的壟斷。

目前,RISC-V開放的生態已經讓眾多廠商紛紛選擇使用RISC-V指令集研發下一代芯片,英偉達(Nvidia)將使用RISC-V指令集制作下一代GPU上的周邊微控制器,西部數據(WesternDigital)計劃在下一代存儲計算芯片中使用RISC-V核,并宣布預計每年將出貨10億片以上使用RISC-V的芯片。另外,西門子,三星,谷歌,IBM,特斯拉,高通,恩智浦,日立等跨國公司都在RISC-V指令集芯片上有所布局。

在中國,使用RISC-V指令集制作的芯片開始初露頭角:7月18日,中科物棲展示了基于RISC-V的AIoT芯片和整機方案;7月25日,阿里巴巴旗下半導體公司平頭哥出品的玄鐵910(XuanTie910)芯片同樣是一款RISC-V處理器,可以用于設計制造高性能端上芯片,應用于5G、人工智能及自動駕駛等領域。



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