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中国RISC-V生态初具规模,下一步怎么走?

“今天RISC-V是中国CPU领域最受欢迎的架构,中国芯片产业和整个芯片生态将会越来越多地聚焦于RISC-V架构,中国的巨大市场将成为支撑RISC-V的重要基地。”3月2日,中国工程院院士倪光南在玄铁RISC-V生态大会上表示。
发布时间:2023-03-09 10:20        来源:电子信息产业网        作者:张心怡

“今天RISC-V是中国CPU领域最受欢迎的架构,中国芯片产业和整个芯片生态将会越来越多地聚焦于RISC-V架构,中国的巨大市场将成为支撑RISC-V的重要基地。”3月2日,中国工程院院士倪光南在玄铁RISC-V生态大会上表示。

无论是市场占比还是社区贡献,中国社区都是RISC-V发展历程中不容忽视的力量。据统计,全球100亿颗出货的RISC-V核中,有一半来自中国市场。RISC-V国际基金会的高级会员,有一半以上是中国企业。在半导体的发展历程中,RISC-V是中国企业参与的最全面、最深入的指令集之一。

对半导体产业而言,芯片设计生产出来,仍只是长征路上的第一步。如何更好地发挥市场力量和产业生态的重要作用,是半导体产业能否真正取得突破性进展的关键。以平头哥为代表的中国芯片公司,正在努力尝试建设一个全新的芯片生态——纵向连接更多上下游伙伴、横向连接各大开源生态体系,让RISC-V在市场中淬炼,真正成为推动新一代信息技术发展的新引擎。

从无到有 远超预期

2022年12月,RISC-V国际基金会宣布,市场上已经有超过100亿颗RISC-V核。此时,距离RISC-V在加州大学伯克利分校的实验室诞生,刚刚过去12年。相比之下,传统的主流架构实现相同的出货规模,用了30年。

“平头哥从2018年开始踏入RISC-V,2019年在上海发布了第一款当时性能最好的RISC-V处理器——玄铁910。5年来,多媒体、网络、边缘计算、存储、服务器等领域,都涌现出一批采用玄铁处理器的RISC-V芯片。”平头哥半导体有限公司副总裁孟建熠介绍说。

激增的出货量,是RISC-V发展的一个里程碑,但同样只是一个开始。让RISC-V从探索到落地、从模糊到清晰的关键,是生态的构建。玄铁RISC-V生态大会的火爆登场,全面展示了初具规模的中国RISC-V生态全景。

来自IP、代工、芯片、模组、板卡、操作系统、软件工具、终端、应用等产业链各个环节的企业,谷歌安卓、OpenAnolis(龙蜥操作系统开源社区)、openKylin(开放麒麟)、Ubuntu等开源系统及社区代表,英特尔、海尔、支付宝、网易有道、创维酷开等生态主导企业的数百家企业及机构代表齐聚一堂,成就了中国RISC-V发展史上规模最大的一次会议。

在算能高级副总裁王雷看来,RISC-V生态的发展速度远超预期。本次大会,算能推出了64核RISC-V服务器芯片,和平头哥一起将RSIC-V的技术实践从嵌入式芯片推向云端探索。

“我们在开展这个项目(64核RISC-V服务器芯片)的时候,RISC-V还是一个非常新的框架。随着我们的芯片流片回来,开发板交到了开发者手上,我们发现以远超预期的速度得到了广泛的操作系统、应用程序、软件栈的支持。平头哥一直在推动RISC-V的生态发展,做了大量适配工作,给我们在服务器领域需要跑通的绝大部分应用提供了很好的基础。”王雷说。

算能、全志科技、爱普特、博流智能、清微智能、云知声、匠芯创、AFP物联等8家公司,因对RISC-V生态作出突出贡献,成为首批“玄铁优选伙伴”。为更好地推动RISC-V芯片落地,平头哥还推出“玄铁优选芯片”计划,联合生态的力量让RISC-V获得市场成功。

“面向未来,平头哥会持续推进RISC-V在AI推理计算、工业、5G计算、服务器周边等领域的进展,联合我们的合作伙伴,逐步推出更丰富的芯片产品,共同探索更广阔的应用市场。”孟建熠说。

软硬兼具 向上生长

硬件性能托底下限,软件生态决定上限。如果说芯片的量产是RISC-V从技术走向落地的标志,与操作系统的适配就意味着RISC-V拿到了通往应用市场的入场券。

孟建熠将RISC-V的生态构建分为两个层次:一是将RISC-V技术链条上从事芯片、工具、基础软件、应用等各个环节的从业者连接起来,构建开放的生态,让技术上存在的瓶颈和问题能够被所有环节的从业者看到,从而实现高效的技术迭代;二是将RISC-V与已经存在的生态连接在一起,包括安卓、Linux、GNU等开源生态,以及企业主导的生态。

在此次玄铁RISC-V生态大会上,平头哥宣布已基本完成国际及国内主流操作系统与RISC-V的全适配,包括安卓、Debian、Fedora、Gentoo、Ubuntu、龙蜥、openKylin、统信、创维酷开系统、RTT等操作系统。

与安卓的适配,尤其成为提振RISC-V产业信心的标志性事件。2020年平头哥内部启动了玄铁910处理器兼容安卓系统的项目,并在2021年年初实现了对安卓系统的Linux内核、运行时库、JAVA虚拟机、软件模拟器、编译工具等主要技术栈的支持,在全球范围内首次流畅运行安卓系统的基础功能。2022年,谷歌与平头哥达成公司层面的贡献者许可协议,双方就安卓系统支持RISC-V架构等工作进行技术合作和分享,平头哥RISC-V移植安卓的代码还被安卓AOSP社区收录进系统源代码。在12万余行代码改写、73万余个用例测试完成后,平头哥成功推动谷歌安卓将RISC-V纳入官方对“一级平台”的原生支持。

相较安卓等相对成熟的操作系统,平头哥与国产操作系统的适配过程,进一步拓展了开源生态的创新和想象空间。在平头哥与龙蜥操作系统适配的过程中,双方拓展了开源场景,成立了RISC-VSIG,新增3500多个基础软件支持。与统信的适配完成了6500多个应用软件包的适配和移植,突破了LibreOffice等复杂应用。与openKylin的适配,尤其令人期待。作为中国首个桌面操作系统根社区,openKylin汇聚了150多家单位会员、2000多位注册社区开发者,新建了近60个SIG组,并拥有了70多万社区用户。平头哥在GPU渲染、UKUI、软件中心等层面推动RISC-V与openKylin进行适配和优化。两个正在成长中的开源生态,有望在融合协同的过程中激发更高层次的创新。

中国方案普惠全球

凭借开源、开放的先天优势,RISC-V吸引了越来越多国家的企业、院校、科研院所。图灵奖得主、RISC-V之父大卫·帕特森在玄铁RISC-V生态大会上介绍称,有超过60个国家和地区参与了这个开源社区, RISC-V是一个全球现象。他预测,3到5年后RISC-V会无处不在。

但凡事皆有两面,RISC-V的开源模式,也引发了一些顾虑:一是碎片化的风险,二是商业化的难度。

对于RISC-V的碎片化风险,RISC-V国际基金会正加速制定统一标准。当前,基金会成立了81个技术小组,新的扩展指令要得到RISC-V的生态支持,需要经过专家组的论证,才有可能进入RISC-V的技术指令集。

作为中国社区最大的贡献者,平头哥参与了基金会29个技术方向的标准制定,主导负责了11个技术小组,不断推动RISC-V国际标准的加速统一及制定,比如RVV1.0架构标准、面向人工智能的全新Matrix矩阵标准以及RISC-V安全技术标准等。

面向商用软件的开发和适配需求,平头哥联合国内的操作系统、软件开发商联合适配,实现了大型商用软件在RISC-V架构跑通。基于玄铁CPU与openKylin操作系统的基础平台,平头哥、openKylin社区联合钉钉,共同努力完成了27000多个文件的编译、Qt&CEF等核心组件、17个第三方库的构建工作,在RISC-V架构上实现了钉钉的流畅运行,钉钉也成为首个RISC-V商用IM (即时通信)产品。

“钉钉发出的第一个‘Hello RISC-V’消息,标志着从RISC-V到操作系统,再到应用软件,真正具备了交互能力。我们期待更多的应用软件加入到RISC-V的适配过程中。”孟建熠说。

在首届玄铁RISC-V生态大会上,中国RISC-V商业化应用的蓬勃发展尤为引人注目。创维酷开面向行业与产业发布首个基于RISC-V的Linux+Web的大屏OS,为RISC-V智能大屏产业生态发展奠定基础。网易有道与平头哥在词典笔等智能硬件上进行合作,海尔与平头哥在智能家电领域探索RISC-V的应用落地。

12年的时间,RISC-V实现了生态的从无到有。面向未来,既需要更多的下游企业主动适配,也需要更多的开发者投身其中,更需要结合高校的人才培养。平头哥正联合更多生态伙伴,一同解决这一难题。针对开发者,平头哥与合作伙伴推出更多款的开发板,并不断完善“云上实验室”,让RISC-V触手可得;针对更年轻的高校学生等开发者群体,平头哥推出在线学习平台RISC-V学院计划,将与20多个高校的课程合作经验逐步开放到15万开发者聚集的芯片开放社区上,鼓励参与全球RVFA认证,让全球的开发者学有所得。

“RISC-V就像清晨的太阳,尽管温润如玉,但已经初步照亮了东方,我们一起等待他骄阳似火的那天。”孟建熠动情地表示。

 

 

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