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Q:RISC-V指令集的缺点有哪些,在国内哪些下游领域应用较多?
A:RISC-V指令集的缺点主要有两个。一是它比较年轻,才四五岁,生态相对x86、AR M来说还不完整,比如软件工具链、操作系统、EDA工具编译器等,在高性能服务器上的应用也还处于早期,应用落地没有其他两个生态链广泛;二是其性能极限还没有x86、ARM做得极致,目前最高端产品只能接近ARM A78水平,还有一点差距,但在追赶。下游应用目前落地较多的是loT行业,如智能家居、工业传感器领域、汽车电子(包括车载安全系统、汽车上的非核心芯片)。最近一年在高性能服务器和边缘AI推理场景也有突破,在高性能服务器上,像阿里的玄铁930C930可用于此;在边缘推理上,功耗能比x86降低30%。此外,在消费电子(如手表、电表)等广泛行业也开始出现。
Q:RISC-V在边缘推理上比x86功耗降低30%的主要原因是什么?
A:主要是因为其架构是模块化设计,同时计算的单片芯片功耗低于x86的芯片,所以整体的单位能耗推理能耗就会比x86低一些。
Q:RISC-V相较于ARM有哪些优缺点?
A:ARM费用比较低,在智能手机领域应用广泛。RISC-V指令集的扩展性比较强,生态里有很多开发者贡献指令集,可以做一些ARM架构不太擅长的领域,如电表、边缘计算 等,其指令集更丰富,生态对它的支持也比较多。
Q:RISC-V在高算力需求下能否满足AI的高需求?
A:RISC-V现阶段还是只能做一些初级推理,其算力还没办法跟像A100、H200相比,更多是出现在高性能的计算服务器(纯CPU)或做一些边缘计算(AI),这些技术刚起步,随着发展会渗透更多场景。
Q:RISC-V从能力或技术上能否真正替代ARM或x86,为国内芯片公司缓解卡脖子风险?
A:RISC-V现在适合中低算力场景,因为它可定制,支持指令集扩展,能在AI推理、边缘计算里应用。比如阿里的玄铁920C920可以跑Llama模型,但要挑战高算力还需要迭代。目前它缺少扩展生态,跑不动千亿级别这样的大模型,不过百亿、几十亿级别的LI ama早期小模型可以跑且已开始应用。实现百亿级别或几十亿级别的推理、量化过的蒸馏模型在上面跑推理比较现实,更复杂高端的推理,还需要行业未来提升其推理性能和工具链成熟后,不断提升推理速度和能效比。
Q:RISC-V架构与移动端的Cortex A的ARM架构相比,优劣势是什么,授权费大概能节省多少?
A:ARM架构基本上按芯片的2%左右收版税,而RISC-V是零授权费。在产品端,RISC -V的产业链开始与ARM类似,一些工具、检测设备等生态也慢慢成熟起来,在产品化、边缘设备AI这一块能从IP到设计工具链一站式赋能。国内很多行业已有不少玩家参与RISC-V生态,形成了做RISC-V的IP和给IP做产品服务生态的协同关系。
Q:最近DeepSpeed带来的大模型算法变化,是否会对算力需求结构产生变革,RISC -V在这方面有何优势?
A:其对算力结构的影响有几点。首先,原来的AI芯片玩家如腾、达摩院 、海光、普林斯顿等,第一时间把DeepSpeed的满血版和蒸馏版适配出来,形成一体化解决方案商业化,让反向GPU产业链的玩家迅速实现商业化,GitHub开放的相关技术更能赋能新玩家。在RISC-V领域,大概需要3到6个月先把库生态、兼容生态的玩家做起来。第二波玩家接下来会慢慢吸收相关技术到自己的生态里,提升芯片上的推理性能、通信、显存调度等,这一时间点会暂时落后于原有的AI芯片,下半年RISC-V会受益deep learning核心技术开源的成果。
Q:关于DeepSpeed对算力结构影响的时间表,是否已在相关厂商上体现?
A:从技术难度来说,deeplearning有些东西,比如提到的IP周期需要三位以上才能做出来,不是直接可以用。
Q:未来RISC-V生态非常繁荣后,原先做ARM架构的设计公司切入RISC-V生态的难度有多大?
A:假设是做产品,如同样做便携设备或可穿戴设备,没什么难度。但要做基于RISC-V的板子,软件要基于RISC-V指令集重新调试,无法直接复刻,不过难度比从0到1要简单得多,因为生态工具已比较丰富,且做出来的整机产品成本会更便宜,更具价格竞争力。
Q:芯计算提供的RISC-V架构芯片在云计算中是怎么用的,其定位是什么?
A:芯计算定位是云计算里面的一些配件,是做云的一个组件,一个小组件内嵌在里面的。
Q:芯计算提供的RISC-V架构芯片具体有什么用途?
A:具体用途没有仔细研究过,但这类芯片是作为机器里面的一个部件来使用的。
Q:最近谷歌是否宣布在安卓手机上会支持RISC-V? A:谷歌有在关注,因为其本身也在做自己的芯片,需要参照一个架构,RISC-V是全球开源的,海外也有参与者包括大厂都在关注。
Q:谷歌支持RISC-V的技术已经可以用在手机上了吗?
A:还没有,正在规划中,还没有做出来。
Q:RISC-V目前在推理侧做小模型或者轻推理的场景,最大的算力可以达到多少?有可能用到AIPC 、眼镜和手机上吗?
A:一些代表性厂家做出来的,大致能做到350 TOPS,手机侧边缘侧能够做到50 TOPS,算力高一点的能做到三百多,大致能做整数4或者整数8这样的推理,能推百亿级别的,但速度可能不快。如果要用到眼镜上,现在的RISC-V芯片有些是12纳米的,用于眼镜需要更小尺寸,目前还需迭代,现场没有这么小尺寸可用于眼镜的。在对体积要求不苛刻的大一点设备上会有。对体积要求苛刻的小设备,目前主要出现在手表上,手表上只是用于显示,若要做推理至少需要50或40 TOPS,因为像1.5B这种小模型至少要这个算力才能推得动,后续厂家会陆续做出相关技术。
Q:在AIoT中,RISC-V相比ARM节约60%-70%的成本吗?
A:对,RISC-V少了license费,还可以选择一些低价格的国产器件做产品。如果做主板、可穿戴设备或服务器等,相比ARM家的X86要便宜很多,整个生态的价格会比ARM 和X86的价格低。
Q:如何看待英特尔等巨头一边参与RISC-V的生态建设,一边巩固自身竞争壁垒下中国厂商面临的开源陷阱问题?
A:英特尔从过去的CPU霸主到现在落后,x86比较贵且功耗大,基本无法用电池供电 ,做不了太多移动设备,虽然性能高但有天生的高功耗问题。对于英特尔来说,是要寻找下一代产品,从自己擅长的x86架构走向开源架构是一种战略选择,未来趋势是软硬都往开源走,大厂若继续固守传统可能难以发展。而且英特尔在中国有很多客户,理解中国市场的变化,过去卖给头部云算厂商很多x86服务器,现在订单变成客户自研服务器,所以英特尔支持新架构是必然选择。
Q:前期验证有收到翱捷跟平头哥合作有14NM200颗核的芯片,您了解这个吗?
A:这是战略投资,翱捷本身在芯片设计里有自己能耗的技术,阿里是其大股东。未来在新的芯片设计里,翱捷是备选的合作方,其有潜力做一些辅助的设计外包,比如会把一些成熟制程的芯片跟其做联合开发,我方做算法,其做芯片架构设计,特别是基于新架构的芯片。翱捷之前主要做电源管理芯片、模拟芯片,未来在产品线上也想做一些AI 相关的,双方有合作机会。
Q:目前玄铁C930的交付情况如何?
A:玄铁是平头哥自己在做并供给阿里云使用,之前的C920等上一代芯片已规模化量产几十万片CPU级别。C930在今年会陆续量产,它是阿里自研芯片匹配量最大的,RISC-V发展芯片的量比AI那一块还大一点,相对成熟。在阿里云里有1700多个玄铁系列,目前还未超过英腾效应(ARM架构,过去几年CPU量比较大),玄铁是最近一两年开始上量的。
Q:在流片 上RISC-V有区别吗?
A:流片上其实没有太多区别,和晶圆、晶体管数量、制程相关。制程越小,良率或制造工艺越难。目前边缘侧、可穿戴很多采用成熟制程,如8纳米、12纳米,7纳米以下在国内产能有限,RISC-V目前较多选择成熟制程,未来随着国产芯片能力提升,行业会整体往更高制程演进,当下主要以成熟制程居多,可快速量产和出货,且不受7纳米制程影响。
Q:指令集转译现在是用什么工具,什么公司做这块? A:RISC-V生态里的头部玩家会做指令集转译相关事情,他们除了整合生态里的各种指令、给自己的IP构建指令并免费分享出来,还会提供工具链。比如阿里的无剑平台,是基于此发展的开发平台,买其IP的客户可用该平台构建并共享里面的指令集和编译工具,客户可基于此环境写代码,进行二次开发做成自己的产品。像平头哥、芯来科技、兆芯创新等RISC-V头部玩家都有自己跟指令集配套的工具链来服务客户,芯铁专门做CP U级别的,芯来科技专门做嵌入式的,兆芯创新专门做小芯片的MCU级别的。
Q:从产业角度来看,国家可能从哪些方面对RISC-V进行扶持?
A:国家层面出相关消息是受中美技术摩擦、海外收紧等因素影响,支持高性能RISC-V芯片生态,接下来会有几方面影响。一是国家会出手扶持RISC-V生态的上中游整个供应链,打造自主可控的RISC-V芯片技术体系,减少对西方技术依赖,增强产业链韧性。二是中国开放指令生态联盟会发布RISC -V产业政策,以前是民间发展,现在有国家层面组织来推动行业产业政策发布。三是推动应用场景落地、标准制定,国家会在信创领域释放政策,推动专项产业政策,从大的服务器到小的边缘设备等形成RISC-V发展产业链,上、中、下游都可能受益于国家产业政策扶持,赛道头部玩家或成立很久的玩家会受益于政策赋能。
Q:RISC-V在下游使用上如何弥补与ARM和x86的差距?
A:从产品层面,落地场景要做切分。ARM擅长手机、笔记本等移动设备赛道,而广泛的边缘、可穿戴消费电子、边缘AI推理等领域是ARM和x86尚未触及的。依托国产细分场景,RISC-V可以弥补ARM生态覆盖不到的细分场景,如边缘服务器、高性能服务器、推理服务器、电表、手表、汽车电子等。国内众多工业细分场景可让RISC-V渗透, 蚕食ARM已覆盖或未覆盖的部分领域。且国家层面参与后,RISC-V生态接下来可能迎来更快速发展,会有更多应用场景落地并形成产业链。
Q:在产业初期考虑生态和IP开发不足的情况下,RISC-V实际落地成本是否会比AR M更贵?
A:这主要取决于做什么。如果有好的IP产品,如阿里卖CPU类IP、小型MCU芯片IP,赛灵思做车规汽车电子IP等,行业会形成头部IP供应商,企业拿着这些IP做产品、芯片,可大大节约链路上的设计门槛,降低企业研发成本,形成分工明确的产业带,每个人找到自己在产业链的位置来降低成本。但如果做没有IP的产品,成本肯定贵。从IP角度,arM生态更丰富,覆盖了绝大多数用芯片的行业,RISC-V目前未覆盖很多细分行业,不过有很多蓝海阵地可慢慢渗透抢份额。
Q:RISC-V从无到有建设整体生态和IP的时间周期大概多久?
A:一些生态已慢慢成型,如服务器CPU,阿里的高性能计算C系列、玄铁系列及边缘计算等已有成熟IP,AI今年开始慢慢渗透。如果从0到1的细分产业要求RISC-V突破,大概要一年,从进入赛道、做出产品到产品售卖,至少一年以上。但头部大厂已开始从主流IP辐射到更多细分场景IP,接下来市场上会有更多专注做生态、做深做透每个产业P的企业出现,让下游厂家拿IP做产品。
Q:使用RISC-V时,会不会存在信息化严重,导致软件型的通用性不足?
A:芯片属于底层的东西,到了应用层,芯片首先要兼容操作系统,软件是基于操作系统开发的,如Windows、Linux、安卓等。现在RISC-V在主流的包括RTOS、安卓等芯片中,都大部分兼容了。对上层应用来说,除非是要调用底层硬件的应用(如拍照)可能会有影响,大部分上层应用与底层在driver隔离,不需要关注底层芯片的指令集,只要跟操作系统进行交互就行,因为操作系统下面有一层硬件适配层(HAL层),芯片厂都已做好。所以对上层应用影响不大。
Q:是不是可以理解为IP是RISC-V生态建设的关键?
A:是的,在整个芯片生态里,上游就是IP。ARM没有什么产品但每年收入很多,是因为很多公司基于其架构构建不同产品,如高通、MTK 、展讯等都要给ARM付钱。对于R ISC-V来说,其好处是上游开源,大家不需要给所谓的上游付费。RISC-V的上游不是卖原始IP,而是做成具体产品,如CPU、汽车电子等。基于RISC-V开发产品,IP费用相对较低,甚至可以忽略,更多可能是工具或其他资源收取一点基础知识费。例如阿里的玄铁系列,可以免费授权给下游厂家,或收很低的钱,或用其他方式赋能产业,如工具收费、IP免费。
Q:RISC-V允许自定义指令集且可用于商用,这样会不会导致各家芯片的软件兼容性较差,生态比较碎片化?
A:RISC-V完全开源类似大模型,很多内核的东西是显式性的,厂家如果没有需要基本上不打开。它是模块化设计,可以灵活裁剪指令集,但不能大改底层,因为大改可能导致不稳定,有一些核心指令集是锁定的。更多的是在上层进行扩展,如集成摄像头、传感器等。同时,在整个生态里讲究开发者贡献,用了开源东西去改,优化过的东西要共享到RISC社区,社区里的代码会不断迭代,有评测机制,开发者可以选择好的代码使用,通过开发者赋能和社区反哺双向支撑产业推进。
Q:上游IP公司可以通过RISC-V的IP授权获得收入吗?
A:如果IP公司做成了具体产品,如CPU级别等,就有一定的授权费。但这跟ARM的授权不同,ARM是原始的IP,而RISC-V是将其做成具体产品(如汽车电子、CPU、边缘计算等),下游芯片公司要将其量产、产品化,就需要付一点费用,这也是IP公司的收入来源。
Q:从产业来看,政策推进下大厂(如BAT)从设计云端芯片时会更接受做RISC架构的AI芯片吗?如果大厂找三方定制化,拥有RISC-V IP核或有相关技术经验的公司是否会更受益?
A:对的,之前大厂如百度、阿里的平头哥等都在搞自研芯片,RISC-V火起来后,厂家肯定会将其架构作为自研芯片的一个选择。市场上有很多具备RISC-V芯片能力且有技术积累的公司,如翱捷科技、晶晨、芯原微电子、安路科技、翱捷、乐鑫等,他们在RI SC-V生态里比较活跃,会更受益。
Q:目前推进RISC-V产业的措施可能会从哪些方面落地?
A:一是国家层面的协会(如中电标准协会)会推动行业往统一指令集发展,实现risc ﹣标准的统一化二是国家层面会成立类似发展产业联盟,推动专利互补诉讼,让专利互相授权;三是推动RISC- V生态在汽车、loT、高性能计算、AI、边缘等各种场景落地,形成政府指导性项目,政府定期放出单子,倾向于选择基于RISC-V架构的芯片方案或解决方案产品作为采购标的,这些可能在接下来半年慢慢发生。
Q:RISC-V没有统一行业标准、比较散,且联盟没有牵头或领军企业,这是否是影响行业发展的重要因素,后续有无解决方式?
A: 这是影响行业发展的因素。过去海外有海外的RISC - V联盟,国内少数几家在上游立方向,但每家从事方向有差异,导致发展生态出现差异化,供应链也未标准化。后续可能要靠产业联盟来推动,国家层面出台措施能拉动此事,比企业层面推动更高效。
Q:专门做RISC-V IP的厂商做出来的东西,如果共享,是否收费,收费形式是怎样的?
A:纯指令集的RISC - V不会收费,但像平头哥、金星科技等提供的基于RISC-V的IP 内核(已设计好的功能模块)需要收授权费。授权费可能是一次性的(如几十万),也可以根据销量提成(如先收100万,再根据出货量按rebate方式反哺)。
Q:从产业角度看,这次会议牵头推进RISC-V的意义有多大,如何评估国家层面的力度?
A:这开了个头,国家从产业角度看到了垄断等负面作用且其越来越收紧,所以推进RI SC-V不是简单表态,而是会落地的事情。未来一两个季度之后,可能会有大家看得见的产业政策渗透到各行业。此前已广泛向RISC-V从业者征求意见,是国家层面的战略高度,会推动行业发展。
Q:目前基于RISC-V的操作系统有哪些,有望推荐1-2家成为主流方案吗?
A:RISC-V生态里,做CPU的主要适配Windows和Linux,还有小的操作系统RTOS。不同公司适配的操作系统与产品场景有关,做CPU的(如玄铁系列)适配Windows和Li nux,做可穿戴设备的适配RTOS,做大型服务器的适配Linux,中型的适配Android,小型的适配RTOS。未提及有望成为主流方案的推荐。
(转自:纪要研报地)