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「鸿运网站攻略」晶心科技高层访谈,探寻RISC-V发展之道

发布时间:2020-01-11 17:11:40

「鸿运网站攻略」晶心科技高层访谈,探寻RISC-V发展之道

鸿运网站攻略,自2010年risc-v诞生以来,就受到了各行各业的关注。如今,risc-v越来越多的出现在科技新闻中,大量科技公司加入到risc-v研究和生产中,毋容置疑的是risc-v的时代即将到来。但在一个拥有如此众多传统架构的产业中,risc-v如何冲破arm的垄断,打出属于自己的天地,依旧有待观察。

近日,晶心科技在京特别举办的risc-v con给我们带来了有关risc-v及其产业生态建设的最新动态。本次risc-v con主题聚焦risc-v的最新市场分析、创新技术应用与risc-v生态系合作伙伴的各式解决方案,帮助客户更快速推出基于risc-v isa的创新设计。

会议首先由晶心科技总经理林志明进行开幕致词后,邀请中国开放指令生态(risc-v)联盟秘书处主任暨中科院计算所高级工程师张科博士进行主题演讲,接着由晶心技术长暨执行副总苏泓萌博士、解决方案架构工程处石佳弘处长说明晶心的最新产品并分享技术亮点,下半场将由hex five security 首席执行官 cesare garlati、silex insight嵌入式产品安全和客户支持工程师christopher beaver以及faraday市场经理kenneth lu分享各式解决方案。

两位大佬期待risc-v更上一层楼

risc-v con主办方晶心科技总经理林志明先生和晶心科技技术长暨执行副总苏泓萌博士在会议期间接受了采访。

risc-v市场将提速,20亿是个节点

risc-v产业生态正进入快速发展期。自2015年加州大学伯克利分校成立非盈利组织risc-v基金会,旨在聚合全球创新力量共同构建开放、合作的软硬件社区,打造risc-v生态系统。我国也在加大力度推广risc-v,成立了中国开放指令生态(risc-v)联盟(crva,以下简称“联盟”)和中国risc-v产业联盟(crvic)。目前在全球已经有超过300家的厂商加入到risc-v基金会中,成为其会员单位。

林志明表示,如今的市场规模大概在20亿美元左右,将来risc-v在基金会的推动下会有更多的企业投入其中,以这样的趋势来看,达到20-400亿的规模将不再遥远,将来risc的发展趋势会不会如同共享单车一样兴起也未可知。苏博士也说道:“这些年,从risc第一代开始我们每一代都在精进,随着cpu领域的需求越来越多,凭借丰富的经验,晶心科技将会提供给客户良好的解决方案。”

据了解,晶心科技始终坚信risc-v处理器核心一定会成功走向商业化道路,所以便很早就加入了risc-v基金会成为创始会员。除了快速掌握risc-v先机,晶心自主研发的成果也是迈向成功的重要因素。由于risc-v架构与晶心原有的cpu ip产品的基础有不少相同之处,所以晶心在risc-v基金会正式发布具体的指令集架构后,随即开发出risc-v的32/64位处理器核心。林志明表示,“目前已有超过150家公司获得了andescore™处理器ip的授权,而且采用晶心架构芯片全球累计出货量多达数十亿颗。”

risc-v为何青睐ai、iot领域?

risc-v的应用范围逐步扩张,率先受益的当属ai和iot领域。可以看出,ai、iot、机器人将改变未来三年芯片技术研究和技术调研的方向,特别是iot已经成为当前科技发展的主要驱动力。risc-v主要针对的就是iot产业,正处在爆发的risc-v产业,将会对arm在消费类、iot等嵌入式市场造成冲击。

针对这一现象,苏泓萌博士认为,risc-v的优势在于它的设计汲取x86和arm架构中的经验,前人踩过的坑不用再犯,同时无需向下兼容老旧的设计和已经过时的指令,而且非常精简,没有历史的包袱。一个手册,技术手册,risc-v只要几百页,arm和英特尔都在2000页,比较简单,代码也很小。所以基于risc简洁、模块化的特性,特别适合多样少量化的物联网应用,使得开发者在设计soc(系统级芯片)时能直接由带有简洁指令集的risc-v cpu着手,符合物联网产品恰好到位并兼顾节省成本的要求。此外,risc-v允许开发者添加和修改指令,能针对应用领域做优化,特别适合用于ai运算。

的确,正如苏博士所言,risc-v架构具备了后发优势,由于计算机体系结构的多年发展已成为比较成熟的技术,多年来在不断成熟的过程中暴露的问题都已经被研究透彻,因此新的risc-v架构能够加以规避,并且没有背负向后兼容的历史包袱,可以说是无病一身轻。

任何一个新技术的发展都需要生态系统的支撑,risc-v的生态环境到底如何?

众所周知,risc-v是开源指令集架构(isa),层次清晰,具有模块化设计特性和可扩展性。架构师可在遵循架构规则的基础上添加自己的指令集,还可向基础工作组提出设计特点,这是英特尔、arm架构所达不到的。

林志明表示,risc-v生态系统发展已经基本成熟,目前包含美国、欧洲各国等在内的国家和地区都已经掀起了risc-v热潮,而且risc-v的阵营各个企业已逐步形成合作态势。先前,晶心科技具有自己的cpu系列,自2015年开始专注于risc-v架构的开发,在risc-v基金会中较为活跃。目前,在全球范围内的risc-vcpuip产业中取得初步进展,产品线从比较基础的cpu到中阶的linux再到dpa等32位和64位产品一应俱全。凭借其较为完整的产品组合、可靠的risc-v核心ip供货商、超低功耗和高运算效能的处理器核心,为客户开拓出可自定义指令的risc-v处理器核心。

虽然如此,但risc依旧存在不足之处,在林志明看来,芯片的设计时间是一大短板,从目前的技术发展来将,系统芯片从起始设计到量产的时间,可能需要2-4年的时间。这一点是需要各个环节的企业努力突破的。

risc-v将开始做‘减法’

risc-v 指令的特点就是大道至简,在ic设计的实际工作中,最简洁的设计往往是最可靠的,在大多数的项目实践中一次次的得到检验。ic设计的工作性质非常特殊,其最终的产出是芯片,而一款芯片的设计和制造周期均很长,无法像软件代码那样轻易的升级和打补丁,每一次芯片的改版到交付都需要几个月的周期。不仅如此,芯片的一次制造成本费用高昂,从几十万美金到百千万美金不等。这些特性都决定了ic设计的试错成本极为高昂,因此能够有效的降低错误的发生就显得非常的重要。

林志明表示,为了对开发者更加友好,聚焦更大管道和向量的扩展,risc-v将开始做‘减法’。所谓减法是指如何让cpu应用做到最佳化,从而不浪费多余的资源。晶心科技提供的芯片拥有可组态、可扩充特点,还会提供工具让工程师设置指令集,从而达到性能的最佳状态,功效达到合适的阶段,晶心还有可配置平台提供给客户,能够自行建构出独特的系统架构与软硬件分工,以获得各层次的设计优化,这样为客户达到成本和性能的最优解。

1.晶心的指令集架构:andestar™ isa2.晶心的嵌入式处理器:andescore™ cpu3.晶心的硬件发展平台:andeshape™ platform 4.晶心的软件开发平台与工具链:andesight™ ide5.晶心的软件支持系统:andesoft™ sw stacks

据悉,晶心科技也在多方联手,加强risc-v的推进工作。近期,晶心宣布与领先具弹性选项的安全ip厂商silex insight建立战略合作伙伴关系,携手推出基于andes risc-v cpu的低功耗、高弹性的信任根(root of trust)完整解决方案。

silex insight推出的高级esecure ip模块为安全应用的完整解决方案,能防止机密信息外泄,并提供安全启动、密钥认证与应用程序的保护。andescore™ 高效能、低功耗的二级流水线risc-v cpu核心n22与esecure模块紧密整合,能完整可靠地控制与执行安全保护功能。

risc-v虽然有开源的优势,但安全方面不容忽视。11月13日致力于嵌入式网络安全性,以阻挡恶意攻击的法国嵌入式安全解决方案供货商secure-ic,宣布与risc-v基金会创始成员、客户每年量产逾10亿颗多样化soc,为32/64位嵌入式cpu核的领导供货商的晶心科技,建立战略合作伙伴关系,共同推出安全、高效能的处理器。

andes risc-v处理器整合secure-ic的cyber escort unit™ ,针对物理性和网络的攻击,包括缓冲区溢出、错误注入攻击、跨越或取代指令等提供保护,并符合安全评估共通准则(common criteria)的高安全等级(eal)认证与pp0084保护描绘(protection profile)认证。此外,该解决方案与darpa推出的硬/韧体系统安全集成(ssith)程序亦完全一致。

e小结

开源芯片是未来芯片设计行业的重要趋势,它从本质上解决了芯片设计周期长,设计无法复用的效率问题。开源项目一旦背后有足够的支持,就能实现足够好的品质,从而被广泛使用并进入正循环。risc-v开源了以指令集为核心的一系列ip,在risc-v基金会的帮助下成功建立了自己的生态,预期在未来的异构计算和iot领域都会得到广泛应用。我们希望在未来看到更多这样高质量的开源芯片项目,从而为芯片设计行业带来新的发展方向。

晶心科技总经理林志明先生(图右),晶心技术长暨执行副总苏泓萌博士(图左)

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