SiFive让RISC-V商业化之路不再难行
开源是当今最热门的话题之一,也是未来的趋势,就像1998年时任微软CEO的鲍尔默痛斥Linux是癌症,而如今的CEO 却称"Microsoft love Linux",因为开源"以人为本",然而开源的商业化是一条必行却又难行的路。
如今的处理器、SoC基本被x86与ARM 这样封闭的指令集架构(ISA)所统治。所以谁能成为微处理器中的 Linux ,成为业界探讨与期待的事情。而目前RISC-V成为最受关注的对象。
5月8日,第六届RISC-V技术研讨会在上海交通大学举行,这是RISC-V在华首度亮相。参会的国内外顶尖学者和企业人员超过200名,RISC-V发明者创建的SiFive公司分享了RISC-V指令集和其相关前景应用。
RISC-V开源指令集架构
早期的微处理器大部分为复杂指令集(CISC)架构,即设计尽可能复杂的指令来完成任务,究其原因是当时的编译技术不发达。随着时间的推移与技术的发展,精简指令集(RISC)应运而生,IBM 801便是较早用精简指令集的理念来设计的系统,并发展成为了今天的Power架构。
RISC-V顾名思义就是第五代RISC。2014年,加州大学伯克利分校(UCB)的研发团队设计开发除了这套完整的新的指令集RISC-V,同时也包含了移植好的编译器、工具链、仿真器,并经过数次流片验证,同时Chisel作为一种新的硬件构建语言也被开发了出来。
与x86以及ARM占据各自一亩三分地不同,RISC-V覆盖IoT设备、桌面计算机、高性能计算机等众多领域。
其实在RISC-V到来之前,已经有几种开源指令集架构的存在,比如SPARC V8、OpenRISC。既然已经有开源指令集架构,为何还要研发RISC-V?因为OpenRISC的许可证为GPL,意味着所有的指令集改动后都必须开源。而RISC-V的许可证为BSD License授权,即用完无需开源。
RISC-V的商业化之路
"我们要创造新的商业模式"SiFive公司产品及业务拓展副总裁刚至坚如是说。SiFive是率先依托RISC-V架构做起生意的公司,也是原汁原味继承RISC-V"血统"的公司,由RISC-V开创者KrsteAsanovic,以及Yunsup Lee和Andrew Waterman所创建,目前三分之一的员工为RISC-V研发团队的成员。
刚至坚先生介绍到,目前SiFive有两类产品,一类是CPU Core IP,另一类是Freedom SoC,包括Freedom Everywhere平台(为微控制器、嵌入式产品、物联网和可穿戴应用而设计)及Freedom Unleashed平台(机器学习、存储和网络应用)。产品面向大中小客户,目前也全部覆盖到了这些客户。产品依然维持开放原始码,这样可以与开源社区相结合,用户在没有芯片的情况下就可以开始撰写软体,因为芯片内部功能的规格定义是可见的。
摩尔定律遇到瓶颈是近年来半导体业最深刻的变化,尽管在工艺制程方面仍在向前推进,但是价格却成走高的趋势。刚至坚先生表示Sifive的优势是定制化RISC-V半导体产品,可帮助系统设计师缩短上市时间,减少成本费用,让定制硅芯片产品更加大众化。而授权的价格是固定的,客户直接在SiFive网站上进行购买就可以使用,且不需要版税。相比之下,ARM 等芯片设计授权不仅价格不透明而且流程相当复杂,小公司拿到授权的难度也比较大。
SiFive首席技术官和联合创始人Yunsup Lee表示:"通过‘调研-评估-购买’模式,我们让获得Coreplex IP访问许可变得像购买任何软件服务一样易如反掌。"
同时,RISC-V的源代码都是开放的,所以客户能够完全检查RTL,以确保最高信任级别以及具有相当大的灵活性。
SiFive开源硬件成果
SiFive 32位处理器Coreplex E31面向的目标市场是物联网、可穿戴和低功耗设备;64位的Coreplex E51是一款嵌入式内核,也是作为控制工具的理想解决方案,或是更大的64位片上系统中的微型内核。
在2016年11月SiFive推出了Freedom Everywhere 310(FE310)片上系统和HiFive1低功耗开发板。
尽管相较于x86与ARM,RISC-V还是那么弱小,但是RISC-V 正试图挑战现行主流的指令集架构。RISC-V 的基本生态圈已经建立起来,但是也面临种种挑战,比如在桌面、服务器和高端嵌入式领域已经形成了技术、专利和生态环境壁垒,RISC-V想打入还需要时日。而在新型的物联网等市场似乎有更多进入的机会。目前SiFive是RISC-V商业化的探索者,未来可能成为领导者。
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