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RISC-V邁入高性能,量產(chǎn)落地是關(guān)鍵!

作者: 時間:2023-09-06 來源:賽昉科技 收藏

這是最好的一屆中國峰會,雖已落幕一周,但它流傳的故事依舊激昂人心,它引發(fā)的話題仍未褪色,它帶來的啟發(fā)依舊值得我們細(xì)細(xì)品味。

本文引用地址:http://2s4d.com/article/202309/450286.htm

 

后摩爾時代,芯片制造工藝遭遇瓶頸,在產(chǎn)業(yè)從技術(shù)到商業(yè)不斷循環(huán)的“Tick-Tock”式迭代規(guī)律下,開源指令集橫空出世,開辟了芯片商業(yè)模式更迭的嶄新篇章。如今,萬物互聯(lián)已成必然,計算場景復(fù)雜多變,設(shè)計的初衷便是覆蓋各種計算場景,這與時代需求完美契合。無論從商業(yè)還是技術(shù)角度, RISC-V進(jìn)入高性能應(yīng)用場景已成必然。

 

在2023 RISC-V中國峰會同期活動“RISC-V芯片應(yīng)用交流會” 上,中國電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會執(zhí)行秘書長朵晶表示:“對于RISC-V來說,高性能領(lǐng)域是具有高價值的市場,有利于RISC-V產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化發(fā)展,躋身高性能領(lǐng)域是芯片架構(gòu)走向主流的重要標(biāo)志?!?/p>

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中國電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會執(zhí)行秘書長朵晶發(fā)表題為《RISC-V騰飛,產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)護(hù)航》的演講

 

RISC-V走向高性能離不開產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)護(hù)航,在交流會上,朵晶秘書長重磅宣布:“中國電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會是國內(nèi)電子信息領(lǐng)域唯一的標(biāo)準(zhǔn)化國家一級社團(tuán),應(yīng)產(chǎn)業(yè)界各方專家呼吁,在部委的大力指導(dǎo)下,協(xié)會聯(lián)合等三十多家企事業(yè)單位,共同發(fā)起組建RISC-V工委會,開展RISC-V產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)研制、符合性評估、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)、人才培養(yǎng)、產(chǎn)業(yè)研究等工作,引導(dǎo)國內(nèi)RISC-V產(chǎn)業(yè)走向協(xié)同創(chuàng)新,形成產(chǎn)業(yè)合力,實現(xiàn)優(yōu)勢互補、資源共享,共同營造產(chǎn)業(yè)良好生態(tài)環(huán)境,帶動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”相信在部委的指導(dǎo)下,在中國電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會的引領(lǐng)下,在工委會成員的共同努力下,中國RISC-V將有序邁入高性能應(yīng)用領(lǐng)域!

 

面對發(fā)展初期RISC-V生態(tài)薄弱的難點,同樣有自己的獨到見解。“垂直整合”的落地模式是賽昉科技的破局之策,從處理器內(nèi)核到處理器芯片,到開發(fā)板和生態(tài),再到最終的系統(tǒng)和產(chǎn)品,賽昉科技一路同行。

 

“垂直整合的真正含義是,只要是客戶需要的,如果沒有人做,都是賽昉來做?!辟悤P科技助理總裁陳景偉如是說。

 

在2023 RISC-V中國峰會中,賽昉科技全面展示了高性能RISC-V量產(chǎn)芯片的應(yīng)用落地進(jìn)展,高性能RISC-V處理器內(nèi)核、總線及多核方案,推動RISC-V軟件生態(tài)全面發(fā)展的成果等。作為中國RISC-V軟硬件生態(tài)領(lǐng)導(dǎo)者,賽昉科技真正踐行“垂直整合”模式,推動RISC-V邁入高性能應(yīng)用領(lǐng)域。

從實現(xiàn)芯片量產(chǎn)到應(yīng)用落地,賽昉科技敢為天下先

芯片從流片到量產(chǎn)中間隔著一個“太平洋”。陳景偉指出,芯片從流片到量產(chǎn)需要滿足兩個核心:一是可靠性通過充分的測試,芯片的缺陷率一定要低于一千片/百萬片;二是要穩(wěn)定的生產(chǎn)出貨。這中間存在巨大的工作量。

 

敢為天下先,2022年,賽昉科技向業(yè)界推出了全球首款量產(chǎn)的高性能RISC-V SoC——昉·驚鴻-7110(JH-7110),JH-7110集成高性能四核RISC-V CPU和3D GPU,工作頻率最高可達(dá)1.5GHz,擁有豐富的外圍接口,滿足嚴(yán)格的工規(guī)和商規(guī)測試,可被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、邊緣計算、消費電子、開源硬件等領(lǐng)域。

 

目前,基于JH-7110,賽昉科技聯(lián)合客戶推出了多款全球首創(chuàng)的產(chǎn)品:全球首批交付的RISC-V筆記本電腦ROMA,全球首款RISC-V平板電腦,全球首款RISC-V工業(yè)防火墻,等等。在峰會同期活動 “賽昉科技RISC-V芯片應(yīng)用交流會”上,賽昉科技產(chǎn)品總監(jiān)趙晶介紹,基于JH-7110,賽昉科技正與120家客戶深入交流,已有45個項目正在進(jìn)行中。

 

客戶的信任是賽昉科技不斷前行的動力,為了更好地服務(wù)客戶,趙晶提出三點承諾:第一,賽昉科技會穩(wěn)定供貨芯片,并持續(xù)優(yōu)化芯片成本,與客戶共享收益;第二,賽昉科技會持續(xù)發(fā)布穩(wěn)定的BSP,提供及時的售后服務(wù)并搭建國內(nèi)下載專線;第三,賽昉科技愿與伙伴長期合作,為客戶提供開案補貼,并持續(xù)迭代芯片產(chǎn)品。

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在交流會產(chǎn)品展區(qū),基于JH-7110產(chǎn)品琳瑯滿目,吸引嘉賓駐足

 

與以往同類型芯片大多應(yīng)用在開源硬件領(lǐng)域不同,JH-7110成功將RISC-V的應(yīng)用場景拓展到平板電腦、筆記本電腦等消費電子領(lǐng)域。“九鼎創(chuàng)展擁有十余年嵌入式方案經(jīng)驗,從初次聽聞JH-7110,到?jīng)Q定做一款RISC-V核心模塊來讓更多的廠商使用,我們只花了幾分鐘?!痹诮涣鲿窒憝h(huán)節(jié),九鼎創(chuàng)展總經(jīng)理劉啟明堅定表示要將RISC-V架構(gòu)進(jìn)行到底?;贘H-7110,九鼎創(chuàng)展推出了核心模塊X7110。令人驚喜的是,基于X7110,深度數(shù)智完成了首批RISC-V筆記本電腦ROMA的交付,全球首次實現(xiàn)RISC-V技術(shù)在筆記本電腦領(lǐng)域的商業(yè)落地。

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Pine64推出全球首款RISC-V平板電腦,搭載JH-7110

 

在工業(yè)場景,JH-7110同樣擁有廣闊的應(yīng)用前景。基于JH-7110,飛凌嵌入式推出FET7110-C核心板,飛凌嵌入式副總經(jīng)理楊博分享了FET7110-C的典型應(yīng)用,如儲能應(yīng)用、5G智能煤礦應(yīng)用、機械手臂控制系統(tǒng)應(yīng)用等。據(jù)楊博介紹,通過環(huán)境溫度實驗、7*24小時不間斷運行測試、開發(fā)板電磁兼容測試、3萬次反復(fù)上下電等嚴(yán)格的硬件測試項,F(xiàn)ET7110-C被證明完全具備工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品化條件,RISC-V在工業(yè)領(lǐng)域蓄勢待發(fā)。

 

基于JH-7110,威努特、港華智慧能源、賽昉科技三方攜手研發(fā)了全球首款基于RISC-V芯片的工業(yè)防火墻TEG5904。威努特產(chǎn)品經(jīng)理姜曉波透露,TEG5904已經(jīng)在港華燃?xì)庹军c運行,并進(jìn)入批量生產(chǎn)供貨階段。同時,姜曉波還展示了基于賽昉科技未來更高性能的RISC-V芯片的工業(yè)防火墻的產(chǎn)品路線圖。

 

鵬城實驗室高級工程師許雪松介紹,目前,鵬城實驗室已經(jīng)使用近100片搭載JH-7110的VisionFive 2開發(fā)板部署工業(yè)邊緣云接入互聯(lián)網(wǎng)仿真驗證平臺,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心底座提供高保真性集成驗證支持,形成具有開放性、示范性的虛實結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)仿真驗證平臺。

 

基于米爾電子推出的JH-7110模組——MYC-7110,港華能源開發(fā)總監(jiān)閻駿分享了JH-7110在儲能本地控制器、充電TCU等新能源邊緣控制器設(shè)備的應(yīng)用案例。提及JH-7110在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢,閻駿說到,第一次接觸JH-7110的開發(fā)板VisionFive 2,便驚嘆于其性能與功耗的平衡,在滿載運行且沒有散熱片的前提下,開發(fā)板溫度只有60℃上下,在新能源場景,RISC-V較ARM和X86有很大優(yōu)勢。

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米爾電子副總經(jīng)理周麒分享基于JH-7110的嵌入式系統(tǒng)在新能源場景的應(yīng)用

 

 

面向高性能場景,賽昉科技實現(xiàn)高端處理器核心技術(shù)全覆蓋

2023 RISC-V中國峰會期間,賽昉科技重磅發(fā)布兩款高性能RISC-V CPU IP——昉·天樞-90(Dubhe-90)和昉·天樞-80(Dubhe-80)、一款高性能互聯(lián)總線IP——昉·星鏈-500(StarLink-500)、一款RISC-V多核處理器IP子系統(tǒng)平臺,繼續(xù)擴充自研國產(chǎn)RISC-V IP及處理器解決方案矩陣。

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賽昉科技IP產(chǎn)品圖

 

Dubhe-90主打極致性能,是Dubhe Max Performance系列旗艦產(chǎn)品,SPECint2006 9.4/GHz,性能比肩ARM Cortex-A76,是國產(chǎn)可交付性能最高的商業(yè)級RISC-V CPU IP,客戶主要來自于PC、高性能網(wǎng)絡(luò)通訊、機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)中心等高端應(yīng)用領(lǐng)域。Dubhe-80主打高能效比,是Dubhe Efficiency Performance系列首款產(chǎn)品,SPECint2006 8.0/GHz,性能超過ARM Cortex-A75,相較于Dubhe-90,Dubhe-80專為高能效場景而生,在性能差僅為20%的前提下,能效比提升50%,滿足移動、桌面、工控、人工智能、汽車等場景的應(yīng)用需求。StarLink-500是賽昉科技首款自研的支持緩存一致性的Interconnect Fabric IP,支撐構(gòu)建多核CPU 和SoC,具備高性能、低功耗、高可靠性的優(yōu)勢,并能實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)交換。基于Dubhe-90、Dubhe-80和StarLink-500,賽昉科技推出首個國產(chǎn)高性能RISC-V多核子系統(tǒng)IP平臺,這也是全球首款RISC-V大小核處理器子系統(tǒng)解決方案,可被廣泛應(yīng)用于PC、筆記本電腦、移動設(shè)備、瘦客戶機、NAS、工控機及各類行業(yè)終端的主控芯片設(shè)計。

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賽昉科技RISC-V高性能多核子系統(tǒng)IP平臺

 

提到大小核處理器子系統(tǒng)方案,賽昉科技資深業(yè)務(wù)總監(jiān)周杰在RISC-V峰會演講中表示,大小核方案在ARM處理器中已經(jīng)得到廣泛的使用,旨在將不同的任務(wù)分配到恰當(dāng)?shù)奶幚砥骱?,以實現(xiàn)在高性能場景處理器性能與功耗的平衡。為了解決以往業(yè)界多核RISC-V處理器中各個CPU在通信中的性能浪費問題,賽昉科技自研了具有一致性的互聯(lián)總線IP,搭配賽昉科技自研Dubhe系列CPU IP,從而實現(xiàn)全球首款RISC-V大小核處理器子系統(tǒng)。

 

“當(dāng)RISC-V處理器向高性能場景延伸,采用大小核處理器方案是RISC-V的必經(jīng)之路?!敝芙芎V定說到。

 

當(dāng)前,賽昉科技能提供成熟的高性能、高帶寬、低延遲的RISC-V芯片系統(tǒng)解決方案,方案包括高性能內(nèi)核、高能效內(nèi)核、高速的一致性NoC、RISC-V Trace/Debug調(diào)試接口、RISC-V中斷控制器(PLIC,CLINT)、功耗管理、安全管理、虛擬化、IO一致性(IO Coherency)和內(nèi)存子系統(tǒng)等。除了用于自研芯片,這些方案也會開放授權(quán)給那些致力于在高性能場景大戰(zhàn)拳腳的客戶,助力客戶實現(xiàn)在客戶端、服務(wù)器及高性能計算等場景的芯片落地。

 

賽昉科技董事長兼CEO徐滔在接受采訪時表示:“RISC-V的誕生便是為了全方位的計算平臺,經(jīng)過近幾年的發(fā)展,RISC-V走向高性能應(yīng)用場景的趨勢已十分明顯?!睘榱藨?yīng)對數(shù)據(jù)中心等對芯片算力需求更高的場景,除了上述的高性能內(nèi)核和片內(nèi)總線技術(shù),賽昉科技還自研了高拓展多核LLC內(nèi)存系統(tǒng)并儲備了高性能同構(gòu)、異構(gòu)Chiplet技術(shù),實現(xiàn)了高端處理器核心技術(shù)全覆蓋。

從應(yīng)用需求出發(fā),賽昉科技推動RISC-V軟件生態(tài)全面發(fā)展

作為國內(nèi)第一家實現(xiàn)高性能RISC-V芯片量產(chǎn)落地的企業(yè),賽昉科技深知,構(gòu)建軟件生態(tài)不是閉門造車,而是要真正貼合場景應(yīng)用需求。賽昉科技軟件總監(jiān)施秦量表示,構(gòu)建全面的軟件生態(tài),是為了幫助客戶更容易地將現(xiàn)有的“用戶應(yīng)用程序”移植到RISC-V平臺,從而更快地將終端產(chǎn)品推向市場。

 

操作系統(tǒng)(OS)是調(diào)度RISC-V芯片平臺工作的關(guān)鍵,賽昉科技一直與各大OS廠商和社區(qū)展開密切合作,充分理解他們對于底層Linux kernel等開源軟件的需求。作為開源社區(qū)活躍的貢獻(xiàn)者,賽昉科技積極將JH-7110開源軟件代碼提交上游,涵蓋Linux內(nèi)核、U-Boot、OpenSBI等。目前,超過80%的代碼已經(jīng)被接受并合到主干線,剩余部分也正在審核中。除了支持最新版本,賽昉科技也積極維護(hù)Linux LTS (Long Term Support),這對Debian、Android等OS在RISC-V平臺的適配至關(guān)重要。西門子中國研究院工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與無線部Senior Key Expert Research Scientist Daniel在《Simens loves OSS and RISC-V》的演講中,對賽昉科技的上游工作表達(dá)了充分贊許。

 

目前,Debian、openKylin、AOSP、Ubuntu、openEuler、openSUSE、Deepin、Fedora等主流Linux發(fā)行版均已適配了賽昉科技VisionFive 2 RISC-V單板計算機。賽昉科技推出Debian作為VisionFive 2單板計算機的官方操作系統(tǒng),可以流暢運行LibreOffice、Firefox、FFplay 等各種軟件。openKylin社區(qū)秘書長余杰博士提到,目前,openKylin已經(jīng)成功運行在賽昉科技多個JH-7110的終端產(chǎn)品上,包括ROMA筆記本電腦、VisionFive 2智能終端等。Canonical中國區(qū)業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理鄭祖云表示,作為Ubuntu官方版本的發(fā)行方及商業(yè)運營公司,Canonical正攜手賽昉科技推動RISC-V軟件生態(tài)的發(fā)展。

 

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鑒釋科技CEO 、深度數(shù)智顧問梁宇寧用搭載JH-7110的ROMA筆記本電腦分享PPT,ROMA筆記本電腦運行Debian和openKylin

 

除OS外,固件、中間件、語言開發(fā)環(huán)境、應(yīng)用軟件等對RISC-V芯片的應(yīng)用落地也同樣重要。為應(yīng)對高性能網(wǎng)絡(luò)通信的需求,賽昉科技率先在RISC-V平臺完成了DPDK的適配,并應(yīng)用于工業(yè)防火墻項目中;基于OpenCV視覺框架及MobileNet-SSD、YOLO-V5、 YOLO-V3模型,賽昉科技推出基于RISC-V平臺的目標(biāo)識別、缺陷檢測的應(yīng)用方案;為應(yīng)對廣泛的自動化需求,賽昉科技在VisionFive 2上適配了OpenPLC控制系統(tǒng),支持Modbus、DNP3等多種通信協(xié)議;賽昉科技聯(lián)合鵬城實驗室在VisionFive 2上成功移植PLC Runtime,為RISC-V工業(yè)智控整機硬件系統(tǒng)的研制奠定開發(fā)環(huán)境。凡此種種,不勝枚舉。

 

在RISC-V芯片向更高性能場景延伸的同時,賽昉科技也致力于軟件的擴展和全新標(biāo)準(zhǔn)的制定。為了支持RISC-V芯片在PC和服務(wù)器的應(yīng)用,賽昉科技與Intel合作,完成了Tianocore EDKIl在VisionFive 2上的移植,成功實現(xiàn)了UEFI在RISC-V平臺的重要里程碑,JH-7110成為全球第一款運行PEI-less Flow和MultiArchUefiPkg的RISC-V芯片。為了實現(xiàn)RISC-V芯片在低功耗的場景的實際應(yīng)用,尤其是電池供電平臺,如筆記本電腦等,賽昉科技成為首家實現(xiàn)Linux RISC-V架構(gòu)休眠功能的公司,并將RISC-V架構(gòu)的Linux休眠功能合并到了主線Linux內(nèi)核中。在電源管理的基礎(chǔ)下,賽昉科技繼續(xù)推動新的RISC-V平臺管理規(guī)格,賽昉科技與Ventana Micro Systems展開合作,參與RISC-V Platform Runtime Service Task Group,共同推出了名為“RISC-V Platform Management Interface (RPMI)” 的全新標(biāo)準(zhǔn),以幫助各種硬件設(shè)備之間實現(xiàn)更加統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化。

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RISC-V Linux 電源管理軟件架構(gòu)

 

好的軟件工具同樣不可或缺。賽昉科技推出Star Studio集成開發(fā)環(huán)境(IDE),為客戶提供了一站式開發(fā)解決方案,提供了代碼開發(fā)、調(diào)試、部署到FPGA平臺或開發(fā)板上的全面支持。除此之外, Star Studio還為用戶提供了QEMU驗證的支持,方便客戶將自己的代碼遷移到RISC-V平臺上,為軟件的跨平臺移植提供了便利。

 

RISC-V生態(tài)的發(fā)展離不開廣大開發(fā)者的支持,為回饋開發(fā)者,在賽昉科技的支持下, 2021年底RISC-V開發(fā)者社區(qū)——RVspace正式上線。經(jīng)過一年半的發(fā)展,RVspace的月訪問量已突破15萬次,成為全球最具活動的RISC-V開發(fā)者社區(qū)之一。在峰會現(xiàn)場,全新升級的RVsapce 2.0重磅發(fā)布,集合更多功能模塊,為開發(fā)者帶來一站式RISC-V開發(fā)體驗。

 

軟件生態(tài)不應(yīng)該是絆腳石,而應(yīng)該是RISC-V邁向高性能的助推器。施秦量呼吁:RISC-V開源社區(qū)、軟件合作伙伴以及廣大RISC-V同仁共同努力,精誠合作,將RISC-V軟件生態(tài)推向世界領(lǐng)先地位!

寫在最后

目前,業(yè)界普遍對RISC-V邁向高性能應(yīng)用場景充滿了期待,在AI、PC、數(shù)據(jù)中心、智能座艙、智能手機等場景,相信在未來幾年內(nèi)均會有量產(chǎn)的RISC-V芯片問世,RISC-V實現(xiàn)“三分天下有其一”的目標(biāo)指日可待。依托“垂直整合”模式,賽昉科技將在RISC-V邁向高性能場景的進(jìn)程中扮演重要角色。

 

最后,我們呼吁:更多的芯片廠商加入RISC-V產(chǎn)業(yè),更多的軟件廠商共建RISC-V生態(tài),國內(nèi)“產(chǎn)學(xué)研用”合力將RISC-V推向高性能應(yīng)用領(lǐng)域,為全球RISC-V發(fā)展貢獻(xiàn)中國力量!




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