RISC-V浪潮下,開源社區正與這個新架構不斷融合

近年來,RISC-V已成全球矚目的新型架構,隨着RISC-V企業與開源社區緊密合作,其影響力正不斷拓展。

從 IoT設備、車輛到服務器等高性能領域,這個精簡、開源的指令集架構正被開發出更多計算潛力,也進一步促進這些開源社區的發展。

硅星聞從海內外開源社區的RISC-V適配、技術需求等方面,試圖梳理這一不斷融合、碰撞的生態進化之路。

海內外開源社區擁抱RISC-V

從創立之初,RISC-V就由於開源特性而走出獨特的發展之路。其靈活、模塊化等特性也與汽車、移動設備和可穿戴設備等層出不窮的創新需求不謀而合。

面世十餘年,RISC-V發展迅速,已與X86、Arm 等傳統架構形成三足鼎立之勢。據BCC研究預測,RISC-V 技術市場將以33.1%的複合年增長率增長,預計到2027年底市場規模將達到27億美元。

正因此,RISC-V與同樣開源、有着豐富應用場景的Linux系列操作系統很可能將碰撞出新的火花。

服務器領域,以Linux爲基礎的操作系統佔據了大部分市場份額。在桌面領域,雖然Windows OS佔據主流,但Linux延伸開發的成熟桌面系統如Ubuntu、Fedora等,也受到廣泛歡迎。

近年來,不管是專注於桌面系統,還是服務器操作系統的海外開源社區,都在與RISC-V緊密合作,推進生態適配。目前,已支持RISC-V的Linux開發版包括Debian、Fedora、openSUSE等,也有Ubuntu等商業發行版。

而在國內,各大開源社區也同樣注重RISC-V的支持與融合。

其中,deepin(深度)是以桌面操作系統爲主的開源社區,於2008年發起,已經持續運營15年,全球下載超過8000萬;openEuler是一個開源、免費的Linux 發行版平臺,專注服務器操作系統,通過開放的社區形式與全球的開發者共同構建開放多元、架構包容的軟件生態體系,成立於2019年;openKylin(開放麒麟)同樣是中國桌面操作系統根社區,開發者平臺於2022年5月首次上線。

而中國RISC-V企業也在其中扮演了重要角色。硅星聞觀察到,近期中國知名RISC-V企業睿思芯科陸續宣佈了與海內外數個開源社區和組織的緊密合作,包括openKylin、openEuler、deepin(深度)、UEFI Forum等。

值得一提的是,睿思芯科創始人兼CEO譚章熹博士曾是加州大學伯克利分校RISC-V原創項目組成員,其近期與開源生態的互動,折射出了中國RISC-V企業在構建生態上的持續努力。

“作爲一家專注於RISC-V芯片開發的公司,我們一直致力於爲用戶提供高算力、低功耗和高安全性的芯片產品。”睿思芯科創始人、CEO譚章熹博士表示,“通過與開源社區的緊密合作,我們期望能夠持續加強RISC-V與開源操作系統的適配,推動計算體系的技術創新,促進數據中心應用生態的進一步發展。”

近日,睿思芯科與國內的openKylin、openEuler和deepin(深度)社區也相繼簽署了CLA(貢獻者許可協議),正式以貢獻者身份加入以上社區,實力獲開源生態的認可,開始推動RISC-V技術與操作系統的生態適配。

“站在操作系統廠商的角度來看,我們關注以下三個方向:首先是基於開源社區進行第一階段的產品適配,同時放眼全球生態,堅持開放思維,尋找差異化發展之路。”

統信軟件生態中心硬件生態部總經理蘇毓航這樣評價睿思芯科及RISC-V的產品及生態發展,,統信軟件正是UOS(deepin的商業髮型版)的開發者。

“其次是專注實現應用場景的落地,尤其是在AIoT、專用芯片、數據中心、邊緣計算市場的應用;最後是共同培育人才和開發者生態,精簡指令集的工具鏈及操作系統軟件生態建設仍需要高水平的人才。”

加速RISC-V生態發展,需過硬技術實力

2015年,RISC-V國際基金會成立,RISC-V的發展逐步融合了學界與產業界的力量,國內的RISC-V企業也越來越多地參與到基金會中;如今,更多的開源生態開始擁抱RISC-V,而中國企業也在不斷反哺這一生態,提升技術及應用的貢獻度。

從產品適配、應用場景探索、生態發展等多個角度,RISC-V企業已做好與各大Linux開源社區共創、推動RISC-V軟硬件生態繁榮發展的準備,而強大的技術實力與清晰的產品戰略,正是支撐這一願景的重要原因。

以睿思芯科爲例,技術方面,睿思芯科擁有國內經驗最豐富的RISC-V開發團隊之一,團隊成員多數擁有世界知名高校碩博背景和頂級半導體企業多年專業經驗。

如上文提到的,創始人兼CEO譚章熹博士曾是加州大學伯克利分校RISC-V原創項目組成員,師從圖靈獎得主、RISC-V創始人David Patterson教授,並全程參與了RISC-V指令集標準的研發驗證以及推廣工作,在閃存和硬件加速器領域擁有數十項專利,也是一款開源SPARC CPU(RAMP Gold)的發明人。

基於此歷史淵源及深厚技術積澱,睿思芯科成爲了中國最早開發RISC-V指令集處理器產品的公司之一,在RISC-V芯片設計上,睿思芯科也創新性地將超標量單元與向量單元結合,憑藉獨特的軟硬件一體化設計能力,打造高算力RISC-V處理器。成立至今,睿思芯科已發佈數個CPU及DSP產品,展現了其在RISC-V領域的技術領先性,以及優秀的產品落地能力。

去年底,睿思芯科發佈了應用於數據中心的P系列處理器產品。該系列採用亂序多發射架構,支持向量擴展指令集,標量及向量計算能力優秀,可配置向量寬度大大超過行業平均水平,並做到與RVV 1.0標準完全兼容。與行業競品相比,P系列處理器提供了獨樹一幟的向量計算能力,並可提供出色的能量效率與面積效率。目前,P系列產品已與包括大衆汽車在內的多家國際知名客戶達成合作,完成了芯片集成與流片驗證,並與全球通信巨頭企業一起,實現了在數據中心等應用領域的產品落地。

目前,睿思芯科擁有數十項RISC-V領域的發明專利,已在軟硬件方面進行了完善佈局。隨着睿思芯科持續推進與各個操作系統的適配,其領先的RISC-V高算力處理器相關技術有望應用於更多場景。

畢竟,RISC-V主要發明人Krste Asanović曾這樣談論RISC-V的未來:“RISC-V沒有性能天花板和應用限制,RISC-V將無處不在。”

融入開源社區,助推生態系統蓬勃發展

開源精神深深根植於RISC-V的發展理念中,企業也需要在技術開發、產品成型的過程中對這一開源生態持續做出貢獻。

以軟件生態爲例,睿思芯科研發並開源了世界上首個支持自動向量化和RVV1.0標準的GCC編譯器,其代碼已經正式合入官方GCC upstream代碼庫,獲得開源業界的廣泛認可。

同時,睿思芯科的工具鏈團隊率先開發出了全球第一款基於VSCode的RISC-V集成開發環境(IDE)——RiVAI Studio。該IDE支持多種Simulator/Emulator的多核調試,支持Vector Core和Scalar Core的應用程序開發,支持Gprof/Profile/SystemView等性能分析。

隨着睿思芯科與海內外各大開源社區的合作深化,RISC-V與各操作系統的適配也將不斷成熟。

據悉,加入社區後,睿思芯科將以此爲契機,完成RiVAI服務器級CPU與主流操作系統的適配和優化,協助社區軟件源構建相關鏡像版本,逐步完成對開源軟件包的支持,並結合RISC-V架構的發展和實際硬件進行適配,持續優化基礎軟件三件套——編譯器TAC、編譯環境CDK、部署工具集HHB等,不斷提升RISC-V開發環境及工具棧效率。

另一方面,睿思芯科也將致力於提高操作系統在RISC-V芯片上的性能和安全性,在安全啓動、數據存儲等應用場景中提供高匹配度的優化,以實現性能的突破,並協同社區技術團隊,共同探索和開發新的功能和應用,提供高算力、高可靠的服務器解決方案,爲企業級用戶提供更好的服務和支持,滿足其對數據處理和存儲的需求。

未來,如睿思芯科一樣的RISC-V企業積極參與社區事務,持續與各開源社區、操作系統、軟件站等展開緊密和深度合作,推動各大操作系統與RISC-V架構的融合發展。可以想象,RISC-V軟硬件生態將不斷繁榮壯大,爲開源生態土壤貢獻支持,也爲用戶帶來更多的創新和價值。