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Forrester Research 分析師 Glenn O'Donnell表示，Arm 可能認為 RISC-V 不會對其在數(shù)據(jù)中心的新立足點構(gòu)成威脅，但中國芯片制造面臨的日益增長的壓力最終可能會改變這一點。  

過去幾年，美國對中國芯片制造商實施出口禁令和貿(mào)易限制，以遏制該國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，包括禁止與中國軍方有聯(lián)系的公司從英特爾、AMD 和英偉達等公司購買 x86 處理器和 AI 套件。  

“由于美中貿(mào)易戰(zhàn)限制了 x86 對中國的銷售，中國基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商和云提供商需要適應(yīng)以繼續(xù)經(jīng)營，”O'Donnell說。“他們最初轉(zhuǎn)向 Arm，但那里也存在貿(mào)易限制。中國玩家對 RISC-V 表現(xiàn)出極大的興趣。”  

RISC-V 為中國開發(fā)自己的架構(gòu)提供了一條捷徑。“想出一個全新的架構(gòu)幾乎是不可能的，”O'Donnell說。但是“基于某種架構(gòu)的設(shè)計與架構(gòu)本身有很大的不同”。  

因此，根據(jù)去年發(fā)布的一份報告，大多數(shù) RISC-V 成員都位于中國也就不足為奇了。中國政府支持的中國科學(xué)院正在積極開發(fā)開源 RISC-V 性能處理器。  

已經(jīng)在部署 Arm 服務(wù)器處理器和 smartNIC 的阿里巴巴 T-Head 也在探索基于 RISC-V 的平臺。但就目前而言，它們主要局限于邊緣和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。然而，O'Donnell 強調(diào)，沒有技術(shù)原因會阻止某人開發(fā)服務(wù)器級 RISC-V 芯片。  

“與 Arm 類似，許多人認為 RISC-V 無法滿足要求更高的應(yīng)用程序的需求。他們錯了。兩者都是架構(gòu)，而不是特定設(shè)計。因此，可以基于任一架構(gòu)設(shè)計強大的處理器，”他說。   

谷歌RISC-V化TPU  

不僅中國將從 RISC-V 的開放性和可擴展性中受益。“我可以看到云提供商的利基應(yīng)用程序可以調(diào)整軟件層以使底層處理器在很大程度上不可見，” O'Donnell說。  

最近的一個例子是谷歌。今年 9 月，這家搜索巨頭透露，它正在與 RISC-V 芯片設(shè)計公司SiFive 合作，將后者的 64 位 RISC-V 應(yīng)用內(nèi)核集成到其 TPU 芯片系列中。  

谷歌的 TPU 專為加速使用 TensorFlow 編寫的機器學(xué)習(xí)工作負載而設(shè)計，該加速器具有大型 bfloat 矩陣數(shù)學(xué)引擎——谷歌稱這些 MXU——具有一些高帶寬內(nèi)存和應(yīng)用程序 CPU 內(nèi)核，使其易于編程。據(jù)我們所知，谷歌一直在研究將這些 MXU 與 SiFive 的 CPU 內(nèi)核組合在一個封裝中的芯片，以形成一個靈活且可編程的 AI 數(shù)學(xué)加速器。  

SiFive 業(yè)務(wù)開發(fā)高級副總裁 Jack Kang 在接受The Register采訪時表示，這些芯片是與谷歌合作大約一年的結(jié)果。  

從本質(zhì)上講，谷歌提供了強大的矩陣數(shù)學(xué)運算引擎，而 SiFive 的 X280 處理器內(nèi)核提供了用引擎做有趣事情所必需的其他位。這里的想法是用戶可以與 TPU 交互，就好像它只是嵌入 RISC-V 片上系統(tǒng)的另一個加速器塊一樣。“它看起來就像一個 X280”處理器，Kang 說。   

數(shù)據(jù)中心中的RISC-V驅(qū)動器  

在本月早些時候宣布其第二代 Neoverse V2 核心架構(gòu)的新聞發(fā)布會上，Arm 高管淡化了開源 ISA 對其芯片帝國的風(fēng)險。  

Arm 基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)高級副總裁兼總經(jīng)理 Chris Bergey 表示：“我們真的不認為 RISC-V 現(xiàn)在或不久的將來在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域是我們的重要競爭對手。”他認為競爭對手 ISA 最適合利基應(yīng)用。  

雖然目前可能還沒有 RISC-V 芯片能夠與為亞馬遜的 Graviton 或 Ampere 的 Altra 芯片提供動力的 Arm Neoverse 內(nèi)核并駕齊驅(qū)，但這并不意味著 RISC-V 沒有進入數(shù)據(jù)中心以其他方式。  

O'Donnell 解釋說，與軟銀旗下的 Arm 相比，RISC-V 最吸引人的地方之一是基于該技術(shù)構(gòu)建芯片的成本相對較低，尤其是對于嵌入式處理器等高度商品化的用例。雖然沒有服務(wù)器 CPU 那樣迷人，但嵌入式應(yīng)用程序是 RISC-V 進入數(shù)據(jù)中心的第一條途徑。  

每個插入服務(wù)器的外圍設(shè)備都內(nèi)置了一臺小型計算機。以硬盤驅(qū)動器中的存儲控制器和其他微處理器為例。這些控制磁頭的運動，因為它們讀取和寫入數(shù)據(jù)。我們也看到了圍繞 SSD 控制器的類似發(fā)展。  

幾家硬盤制造商已承諾將其嵌入式處理器轉(zhuǎn)換為 RISC-V。西部數(shù)據(jù)表示，它已經(jīng)開發(fā)了四款 RISC-V 處理器，用于各種產(chǎn)品，而希捷表示，它正在開發(fā)兩款芯片，以取代其傳統(tǒng)上依賴于其存儲套件的 Arm 處理器。  

這些嵌入式應(yīng)用程序是 O'Donnell 預(yù)計 RISC-V 將得到廣泛采用的地方，包括數(shù)據(jù)中心。開源 ISA 是否會上升到 Arm 或 x86 的水平，完全是另一回事。  

“他們能否圍繞 RISC-V 架構(gòu)設(shè)計高性能處理器？是的。我認為我們正在看到一些證據(jù)，”他說。“我沒有看到任何證據(jù)表明它的性能與英特爾或 AMD 的 x86 甚至蘋果的 M1 芯片相當(dāng)。”  

如果美國對中國半導(dǎo)體行業(yè)的施壓繼續(xù)有增無減，那么只需要一個有競爭力的芯片就可以證明這是可能的，O'Donnell 解釋說。“一旦有人證明可以做到，它就會打開大門。”  

“如果中國真的認真對待這件事，我們就可以有一個真正可行的第三架構(gòu)來應(yīng)對。”   

Arm還面臨另一個頭疼的問題，對 RISC-V 的支持現(xiàn)在正由主要在阿里巴巴和中國科學(xué)研究所的程序員提供到主線 Android 內(nèi)核中。這將為各種由 RISC-V 處理器驅(qū)動的“機器人”設(shè)備打入 Arm 的核心市場——移動和嵌入式市場——鋪平道路。

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