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RISC-V浪潮下,开源社区正与这个新架构不断融合

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近年来,RISC-V已成全球瞩目的新型架构,随着RISC-V企业与开源社区紧密合作,其影响力正不断拓展。

从 IoT设备、车辆到服务器等高性能领域,这个精简、开源的指令集架构正被开发出更多计算潜力,也进一步促进这些开源社区的发展。

硅星闻从海内外开源社区的RISC-V适配、技术需求等方面,试图梳理这一不断融合、碰撞的生态进化之路。

海内外开源社区拥抱RISC-V

从创立之初,RISC-V就由于开源特性而走出独特的发展之路。其灵活、模块化等特性也与汽车、移动设备和可穿戴设备等层出不穷的创新需求不谋而合。

面世十余年,RISC-V发展迅速,已与X86、Arm 等传统架构形成三足鼎立之势。据BCC研究预测,RISC-V 技术市场将以33.1%的复合年增长率增长,预计到2027年底市场规模将达到27亿美元。

正因此,RISC-V与同样开源、有着丰富应用场景的Linux系列操作系统很可能将碰撞出新的火花。

服务器领域,以Linux为基础的操作系统占据了大部分市场份额。在桌面领域,虽然Windows OS占据主流,但Linux延伸开发的成熟桌面系统如Ubuntu、Fedora等,也受到广泛欢迎。

近年来,不管是专注于桌面系统,还是服务器操作系统的海外开源社区,都在与RISC-V紧密合作,推进生态适配。目前,已支持RISC-V的Linux开发版包括Debian、Fedora、openSUSE等,也有Ubuntu等商业发行版。

而在国内,各大开源社区也同样注重RISC-V的支持与融合。

其中,deepin(深度)是以桌面操作系统为主的开源社区,于2008年发起,已经持续运营15年,全球下载超过8000万;openEuler是一个开源、免费的Linux 发行版平台,专注服务器操作系统,通过开放的社区形式与全球的开发者共同构建开放多元、架构包容的软件生态体系,成立于2019年;openKylin(开放麒麟)同样是中国桌面操作系统根社区,开发者平台于2022年5月首次上线。

而中国RISC-V企业也在其中扮演了重要角色。硅星闻观察到,近期中国知名RISC-V企业睿思芯科陆续宣布了与海内外数个开源社区和组织的紧密合作,包括openKylin、openEuler、deepin(深度)、UEFI Forum等。

值得一提的是,睿思芯科创始人兼CEO谭章熹博士曾是加州大学伯克利分校RISC-V原创项目组成员,其近期与开源生态的互动,折射出了中国RISC-V企业在构建生态上的持续努力。

“作为一家专注于RISC-V芯片开发的公司,我们一直致力于为用户提供高算力、低功耗和高安全性的芯片产品。”睿思芯科创始人、CEO谭章熹博士表示,“通过与开源社区的紧密合作,我们期望能够持续加强RISC-V与开源操作系统的适配,推动计算体系的技术创新,促进数据中心应用生态的进一步发展。”

近日,睿思芯科与国内的openKylin、openEuler和deepin(深度)社区也相继签署了CLA(贡献者许可协议),正式以贡献者身份加入以上社区,实力获开源生态的认可,开始推动RISC-V技术与操作系统的生态适配。


“站在操作系统厂商的角度来看,我们关注以下三个方向:首先是基于开源社区进行第一阶段的产品适配,同时放眼全球生态,坚持开放思维,寻找差异化发展之路。”

统信软件生态中心硬件生态部总经理苏毓航这样评价睿思芯科及RISC-V的产品及生态发展,,统信软件正是UOS(deepin的商业发型版)的开发者。

“其次是专注实现应用场景的落地,尤其是在AIoT、专用芯片、数据中心、边缘计算市场的应用;最后是共同培育人才和开发者生态,精简指令集的工具链及操作系统软件生态建设仍需要高水平的人才。”

加速RISC-V生态发展,需过硬技术实力

2015年,RISC-V国际基金会成立,RISC-V的发展逐步融合了学界与产业界的力量,国内的RISC-V企业也越来越多地参与到基金会中;如今,更多的开源生态开始拥抱RISC-V,而中国企业也在不断反哺这一生态,提升技术及应用的贡献度。

从产品适配、应用场景探索、生态发展等多个角度,RISC-V企业已做好与各大Linux开源社区共创、推动RISC-V软硬件生态繁荣发展的准备,而强大的技术实力与清晰的产品战略,正是支撑这一愿景的重要原因。

以睿思芯科为例,技术方面,睿思芯科拥有国内经验最丰富的RISC-V开发团队之一,团队成员多数拥有世界知名高校硕博背景和顶级半导体企业多年专业经验。

如上文提到的,创始人兼CEO谭章熹博士曾是加州大学伯克利分校RISC-V原创项目组成员,师从图灵奖得主、RISC-V创始人David Patterson教授,并全程参与了RISC-V指令集标准的研发验证以及推广工作,在闪存和硬件加速器领域拥有数十项专利,也是一款开源SPARC CPU(RAMP Gold)的发明人。

基于此历史渊源及深厚技术积淀,睿思芯科成为了中国最早开发RISC-V指令集处理器产品的公司之一,在RISC-V芯片设计上,睿思芯科也创新性地将超标量单元与向量单元结合,凭借独特的软硬件一体化设计能力,打造高算力RISC-V处理器。成立至今,睿思芯科已发布数个CPU及DSP产品,展现了其在RISC-V领域的技术领先性,以及优秀的产品落地能力。

去年底,睿思芯科发布了应用于数据中心的P系列处理器产品。该系列采用乱序多发射架构,支持向量扩展指令集,标量及向量计算能力优秀,可配置向量宽度大大超过行业平均水平,并做到与RVV 1.0标准完全兼容。与行业竞品相比,P系列处理器提供了独树一帜的向量计算能力,并可提供出色的能量效率与面积效率。目前,P系列产品已与包括大众汽车在内的多家国际知名客户达成合作,完成了芯片集成与流片验证,并与全球通信巨头企业一起,实现了在数据中心等应用领域的产品落地。


目前,睿思芯科拥有数十项RISC-V领域的发明专利,已在软硬件方面进行了完善布局。随着睿思芯科持续推进与各个操作系统的适配,其领先的RISC-V高算力处理器相关技术有望应用于更多场景。

毕竟,RISC-V主要发明人Krste Asanović曾这样谈论RISC-V的未来:“RISC-V没有性能天花板和应用限制,RISC-V将无处不在。”

融入开源社区,助推生态系统蓬勃发展

开源精神深深根植于RISC-V的发展理念中,企业也需要在技术开发、产品成型的过程中对这一开源生态持续做出贡献。

以软件生态为例,睿思芯科研发并开源了世界上首个支持自动向量化和RVV1.0标准的GCC编译器,其代码已经正式合入官方GCC upstream代码库,获得开源业界的广泛认可。

同时,睿思芯科的工具链团队率先开发出了全球第一款基于VSCode的RISC-V集成开发环境(IDE)——RiVAI Studio。该IDE支持多种Simulator/Emulator的多核调试,支持Vector Core和Scalar Core的应用程序开发,支持Gprof/Profile/SystemView等性能分析。

随着睿思芯科与海内外各大开源社区的合作深化,RISC-V与各操作系统的适配也将不断成熟。

据悉,加入社区后,睿思芯科将以此为契机,完成RiVAI服务器级CPU与主流操作系统的适配和优化,协助社区软件源构建相关镜像版本,逐步完成对开源软件包的支持,并结合RISC-V架构的发展和实际硬件进行适配,持续优化基础软件三件套——编译器TAC、编译环境CDK、部署工具集HHB等,不断提升RISC-V开发环境及工具栈效率。

另一方面,睿思芯科也将致力于提高操作系统在RISC-V芯片上的性能和安全性,在安全启动、数据存储等应用场景中提供高匹配度的优化,以实现性能的突破,并协同社区技术团队,共同探索和开发新的功能和应用,提供高算力、高可靠的服务器解决方案,为企业级用户提供更好的服务和支持,满足其对数据处理和存储的需求。

未来,如睿思芯科一样的RISC-V企业积极参与社区事务,持续与各开源社区、操作系统、软件站等展开紧密和深度合作,推动各大操作系统与RISC-V架构的融合发展。可以想象,RISC-V软硬件生态将不断繁荣壮大,为开源生态土壤贡献支持,也为用户带来更多的创新和价值。

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