与非网 12 月 14 日讯 开放开源的 Risc-V 架构一直被认为前途不可限量,最近一段时间也获得了越来越多公司和机构的支持, 近日,一家位于美国加州森尼维尔的小型电子设计公司 Micro Magic 宣称设计、生产出了全世界最快的 64 位 RISC-V 内核,比苹果的 M1 芯片和 Arm Cortex-A9 表现还要出色。          

 

Micro Magic 的声明中提到,这款原型 CPU 在 1.1v 电压下可以达到 5GHz 的时钟速度,远高于运行速度为 3.2GHz 的英特尔 Xeon 服务器芯片 E7,CoreMarks 跑分达到 13000 分。而 1.1 伏时,该芯片只需要消耗 1 瓦的功率,不到英特尔 Xeon 功率的 1%。此外,单个 Micro Magic 核心在 0.8V 下可以达到 4.25GHz,CoreMarks 跑分达到 11000 分,但消耗的功率仅为 200mW。
与此同时,这款 RISC-V 芯片的速度和能效也超过了 Exynos 4。Exynos 4 是三星电子为其智能手机生产的顶级部件,基于 ARM Holdings Plc 提供的计算核心,是英特尔的主要竞争对手。


新的 5GHz 处理器仅仅是一个原型,而不是一个车库起家的初创公司的产物。它是由硅谷芯片知识产权设计公司 Micro Magic Inc 制造的,该公司为硅谷所有的大公司提供咨询服务已有 25 年。一小队经验丰富的芯片设计师能够完成这样的任务,这意味着一场设计复兴可能即将到来。


这款芯片不仅在低功耗下速度更快,在基准得分上也赶超英特尔和三星的芯片。在 CoreMark 基准测试中,这款 RISC-V 芯片的得分为 13000 分,是基于 ARM 的 Exynos 单核性能得分的两倍多。虽然英特尔 Xeon 名义上单核性能更高,达到 26009 分,但 Xeon 需要更多线程,120 个线程才能达到上述结果。


这一 RISC-V 原型芯片改变了存储快、芯片慢这种现状。


由于 RISC-V 指令集简单,Micro Magic 能够使用标准硅晶圆生产其芯片,无需进行特殊调整。这使得使用所谓的 shuttle run 成为可能。在制造过程中,该芯片与其他家的芯片组合在同一个晶圆上。由于晶圆的成本是由多方共同承担的,所以这样可以节省成本。

 

图灵奖获得者,计算机体系结构先驱 David Patterson 表示:“这真是太神奇了……我认为 IBM 的大型主机有 5GHz 的液冷产品,但需要 100 瓦才能运行。”

 

事实上,近期 RISC-V 获得越来越多公司和机构的支持。就在近日举行的 2020 RISC-V 线上高峰会上,希捷科技宣布设计出两款处理器,皆以开放式 RISC-V 指令集架构(ISA)为基础。

 

希捷科技表示,这两款处理器,其中一种是为高性能而设计,并已经在机械硬盘中进行了测试;另一种则注重面积优化,已设计完毕,目前正在制作阶段。两款 RISC-V 处理器皆可提供安全功能,能让边缘至云计算的资料信任度、安全性和行动力更为稳固可靠。希捷表示, 对于实时、关键的 HDD 工作负载,高性能核心提供的性能是当前解决方案的三倍 。在最初的用例中,该芯片使希捷显著提高了实时处理能力。

 

在 RISC-V 峰会上,一家初创公司 Esperanto 宣布将推出自研的 ET-SoC-1 处理器,主要面向大规模机器学习应用,这个处理器只用单芯片就集成了 1000 多个 RISC-V 内核。Esperanto 公司称,ET-SoC-1 处理器能够提供多倍于 x86、GPU、FPGA 解决方案的性能,使得数据中心的性能密度达到了前所未有的水平。

 

国内方面同样捷报频传。赛昉科技有限公司日前发布基于 RISC-V 的高性能处理器内核天枢系列处理器,以解决企业在多场景下处理复杂工作负载及高算力的爆发式需求。据称,作为由中国本土团队自主开发设计的芯片,天枢处理器除了具备优越的处理性能和处理表现外,还采用 12 级流水线,具备乱序执行、超标量设计、支持向量运算以及虚拟化技术等特点。

 

2019 年 7 月,阿里旗下半导体公司平头哥发布了成立以来首款产品——RISC-V 处理器玄铁 910 以及普惠芯片计划。2020 年 7 月,智能语音芯片厂商全志科技和平头哥达成战略合作,宣布将基于平头哥玄铁处理器研发全新的计算芯片,并将应用于工业控制、智能家居、消费电子等领域,预计 3 年出货将突破 5000 万颗。

 

2019 年 8 月,半导体供应商兆易创新宣布,在行业内率先将开源指令集架构 RISC-V 引入通用微控制器(MCU)领域,正式推出全球首个基于 RISC-V 内核的 GD32V 系列 32 位通用 MCU 产品,提供从芯片到程序代码库、开发套件、设计方案等完整工具链。

 

RISC-V 是一个基于精简指令集(RISC)原则的开源指令集架构(ISA)。该项目 2010 年始于加州大学柏克莱分校,但许多贡献者是该大学以外的志愿者和行业工作者。

 

与大多数指令集相比,RISC-V 指令集可以自由地用于任何目的,允许任何人设计、制造和销售 RISC-V 芯片和软件而不必支付给任何公司专利费。RISC-V 指令集的设计考虑了小型、快速、低功耗的现实情况来实做,但并没有对特定的微架构做过度的设计。