華為的開發板為什麼要從Arm架構轉向RISC—V,不受限制嗎?

因為眾所周知的原因,華為已經很久沒推出自研Arm架構的處理器了。但這並不意味著華為已經放棄處理器業務。華為輪值董事長表示,海思(華為晶片部門)的研發還在繼續,為未來做些準備。

華為的開發板為什麼要從Arm架構轉向RISC—V,不受限制嗎?

過去華為處理器上的CPU核心有的是基於Arm架構開發,有的直接是基於Arm提供核心“魔改”。但現在英偉達準備收購Arm,這使得華為不得不再次考慮Arm架構的可靠性。

不只是華為和國內的企業,美方也有不少知名的半導體公司對這場交易持反對態度。但美半導體公司更多的是出於商業角度考慮,而咱們的半導體公司考慮的內容就複雜一些。

儘管各界存在不少反對的聲音,但英偉達對這場交易的最終結果持樂觀態度。其執行長黃仁勳相信,各監管機構最終會批准這筆交易。

如果這場交易真的完成,那麼意味著美將擁有世界上兩大主流的指令集Arm和x86(已有)。

目前,在消費級市場,Arm和x86這兩種CPU架構幾乎佔據了全部的市場份額。你所使用的手機、平板、電腦的CPU,不是Arm架構就是x86架構。

不過在Arm和x86市場份額的空隙中,還有一種CPU架構應用在消費級市場,它主要用在智慧穿戴裝置上 。

它就是RISC—V指令集架構。

華為的開發板為什麼要從Arm架構轉向RISC—V,不受限制嗎?

該指令集被很多廠商看好,其中包括率先推出x86處理器的英特爾。

面向消費級市場的黃山2號晶片就是基於此架構開發,該晶片主要用於智慧穿戴裝置。

華為的開發板為什麼要從Arm架構轉向RISC—V,不受限制嗎?

而作為國內消費級晶片市場一哥的華為海思,目前還沒有正式的推出基於RISC—V的晶片。

不過值得一提的是,用於HarmonyOS的Hi3861開發板的晶片應該是基於RISC-V開發,因為在它的開發環境中有提到“gcc riscv32”字樣。

華為的開發板為什麼要從Arm架構轉向RISC—V,不受限制嗎?

網友們認為,這是華為從Arm轉向RISC—V的標誌事件。

RISC—V有什麼吸引華為的點?

最關鍵的,RISC—V是完全開放的

或者說不受限制的

RISC-V指令集可以用於任何目的,允許任何人設計、製造以及銷售RISC-V晶片和軟體。

它遵循BSD授權協議,不但使用不受限制,甚至開發者可以在其基礎上發展的指令集架構閉源、收費。這都是完全執行的。

雖然該專案始於加州大學伯克利分校,但許多貢獻者是該大學以外的志願者和行業工作者。而且為了保證中立性,RISC—V基金會的總部特意從美國遷至瑞士。官方毫不避諱的表示,這就是為了確保美國之外的大學、政府及公司可不受**影響使用開源的 RISC-V。

另外值得一提的是,在該基金會最核心的13名會員中,除了西部資料和SiFive其餘都為中國企業。其中包括有能力基於Arm架構開發出高效能SoC、CPU的華為,以及在國內,手機SoC設計能力僅次於華為的紫光展銳。

RISC—V能吸引華為等開發者的不只是它的開放性,更多的是其在技術上的優勢。

關於RISC—V架構效能的描述

有科技媒體稱,x86的特長在處理資料的量上,而Arm的特長在處理資料的速度上,二者各有優勢,難以互替,而RISC—V則兼具二者一定的優勢。

該指令集用於現代計算裝置,設計者考慮到了這些裝置用途中的效能與功率、效率問題。除此之外,RISC—V還具有眾多支援的軟體,這解決了新指令集通常的弱點。

架構精簡,門檻低

RISC-V基礎指令集只有40多條,加上其它的模組化擴充套件指令總共幾十條指令。 RISC-V的規範文件僅有145頁,而“特權架構文件”的篇幅也僅為91頁。

早已商用架構的x86和Arm架構,為了能夠保持架構的向後相容性,其不得不保留許多過時的定義,導致其指令數目多,指令冗餘嚴重,文件數量龐大,所以在這些架構上開發的門檻很高。

模組化

RISC-V將不同的部分以模組化的方式組織在一起,並試圖透過一套統一的架構來滿足各種不同的應用場景,這種模組化是x86與ARM架構所不具備的。

除此之外,RISC—V架構還具有完整的工具鏈、易於移植等優勢。

一個對RISC—V架構的誤解

因為目前還沒有效能達到x86或Arm高階CPU水平的RISC—V處理器,所以很多人以為RISC—V架構是專門針對都效能要求不高的低功耗處理器設計,但其實,基於該架構的處理器是可以面向高效能計算場景的。

目前學術界已經有基於RISC-V架構的511核處理器(Celerity)。

而在商用上,SiFive自稱RISC—V陣營中效能最強的P550CPU在四核心下,佔用的晶片大小與單個Arm Cortex-A75相同,但P550在效能上表現更佳。

P550在SPECINt 2006測試中的得分為8。65/GHz(P550 delivers 8。65 SPECInt 2006 per GHz),可以與Cortex-A75相媲美。

基於RISC—V架構,是可以開發高效能CPU的,但需要充足的資金,長期的研發。

比起已經大規模商用的Arm和x86,RISC—V還處在早期階段,日後基於此架構的高效能CPU會來的。