作者 | 包永剛

編輯 | 王    川

“要不要適配RISC-V？這應(yīng)該是個(gè)很復(fù)雜的工作?！边_(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)剛找到釘釘團(tuán)隊(duì)有些猶豫。

經(jīng)過(guò)深入溝通，最終釘釘團(tuán)隊(duì)被達(dá)摩院團(tuán)隊(duì)說(shuō)服，決定適配RISC-V。

在雙方合作完成了對(duì)釘釘3.5 萬(wàn)源文件，20+三方庫(kù)的編譯，突破了關(guān)鍵軟件框架兼容性等工作之后，釘釘成為了首個(gè)在RISC-V上跑通的商用IM產(chǎn)品，釘釘 IM、釘釘文檔、釘釘視頻會(huì)議功能都能夠平穩(wěn)運(yùn)行。

“原來(lái)適配RISC-V沒(méi)有想象中那么難?！贬斸攬F(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)萬(wàn)事開(kāi)頭難。

釘釘適配RISC-V的經(jīng)驗(yàn)很快被應(yīng)用到其它商業(yè)。阿里達(dá)摩院舉辦的2024玄鐵RISC-V生態(tài)大會(huì)上，達(dá)摩院院長(zhǎng)張建鋒宣布福昕PDF、搜狗輸入法等商業(yè)應(yīng)用軟件首次在基于玄鐵RISC-V的處理器上跑通。

至此，RISC-V已經(jīng)完成了從IP、處理器，到操作系統(tǒng)適配，再到跑通商業(yè)軟件，RISC-V的生態(tài)正在成熟，基于高性能RISC-V處理器的應(yīng)用不斷涌現(xiàn)。

2024玄鐵生態(tài)大會(huì)上，基于玄鐵RISC-V處理器的開(kāi)源筆記本電腦“如意BOOK”亮相。

達(dá)摩院院長(zhǎng)張建鋒

張建鋒表示，“隨著新型算力需求激增，RISC-V發(fā)展迎來(lái)蝶變，即將進(jìn)入應(yīng)用爆發(fā)期。達(dá)摩院將持續(xù)加大RISC-V的研發(fā)投入和生態(tài)共建，推動(dòng)行業(yè)上下游協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展?！?/p>

此時(shí)整個(gè)RISC-V行業(yè)都在思考，如使用RISC-V掘金？

達(dá)摩院給出的答案是——無(wú)劍聯(lián)盟，這個(gè)探索RISC-V產(chǎn)業(yè)合作的新范式將如何加速RISC-V的產(chǎn)業(yè)化落地？

狂奔6年，RISC-V首次跑通商業(yè)軟件

從2019年首款玄鐵910發(fā)布，到如今釘釘、福昕PDF、搜狗輸入法等商業(yè)軟件在RISC-V上跑通，達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)花了6年時(shí)間，讓RISC-V進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化閉環(huán)的最后一環(huán)。

為什么說(shuō)跑通商業(yè)軟件才進(jìn)入RISC-V產(chǎn)業(yè)化閉環(huán)的最后一環(huán)？RISC-V只是一個(gè)開(kāi)源指令集，要將指令集變成好用的商品，需要有用戶可以直接使用的商業(yè)軟件，這需要有從IP核，到處理器，再到操作系統(tǒng)的支撐，這背后是一系列艱難的歷程。

達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)早在2017年就開(kāi)始研究芯片，2019年玄鐵910的推出，打破了當(dāng)時(shí)RISC-V處理器性能的天花板。

這對(duì)于技術(shù)積淀豐厚的玄鐵團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)并非難事，此后達(dá)摩院不斷豐富RISC-V系列處理器產(chǎn)品家族，擁有了從低功耗、低成本到高性能、高能效的C、E、R系列的9款RISC-V處理器產(chǎn)品家族，出貨已經(jīng)超過(guò)40億顆。

但想要基于玄鐵IP設(shè)計(jì)處理器，依舊有很高的門檻。

為了降低開(kāi)發(fā)難度，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，幫助客戶設(shè)計(jì)出定制化芯片，達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)推出了高性能異構(gòu)、軟硬件全棧芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)無(wú)劍芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)。

無(wú)劍芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)之上，還有劍池編譯及開(kāi)發(fā)工具，達(dá)摩院全棧的軟件能力降低了RISC-V處理器的開(kāi)發(fā)難度，但要實(shí)現(xiàn)落地繞不開(kāi)操作系統(tǒng)。

RISC-V適配操作系統(tǒng)，不再是簡(jiǎn)單的技術(shù)挑戰(zhàn)。

達(dá)摩院技術(shù)專家回憶，“我們是最早推動(dòng)RISC-V兼容安卓的公司，這是給安卓做貢獻(xiàn)，安卓表示歡迎，可是連安卓貢獻(xiàn)者許可協(xié)議(CLA)都簽不了?！?/strong>

達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)沒(méi)放棄繼續(xù)投入，2021年投入了很多的資源，重點(diǎn)進(jìn)行內(nèi)核、編譯工具、基礎(chǔ)庫(kù)等與安卓系統(tǒng)做適配和優(yōu)化，把性能調(diào)到最優(yōu)。

2022年，谷歌與阿里達(dá)成公司層面的CLA，玄鐵RISC-V移植安卓的代碼被安卓AOSP社區(qū)收錄進(jìn)系統(tǒng)源代碼，這是安卓官方首次對(duì)RISC-V架構(gòu)的原生支持，玄鐵團(tuán)隊(duì)功不可沒(méi)。

為了加深彼此的了解與合作，達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)派代表到美國(guó)與安卓團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人交流。

即便簽下了CLA，安卓團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人說(shuō)，“我們?cè)?jīng)也適配過(guò)Arm之外的架構(gòu)，后來(lái)我們投入了不少資源，最后這個(gè)架構(gòu)還是沒(méi)用起來(lái)，這個(gè)事情很難?！?/p>

安卓團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人的一盆冷水，沒(méi)有澆滅達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)對(duì)RISC-V的熱情，繼續(xù)投入資源，在做完RISC-V對(duì)安卓的大部分兼容性測(cè)試后，安卓團(tuán)隊(duì)的態(tài)度發(fā)生了明顯變化。

“再次見(jiàn)到安卓團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人時(shí)，他的態(tài)度明顯變得熱情了。”達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)也發(fā)現(xiàn)，安卓負(fù)責(zé)與達(dá)摩院對(duì)接的工程師，此時(shí)已經(jīng)有一個(gè)很大的團(tuán)隊(duì)在做RISC-V兼容。

2023年10月，谷歌正式官宣安卓全面支持RISC- V架構(gòu)。在適配安卓的過(guò)程中，阿里巴巴累計(jì)進(jìn)行了12萬(wàn)余行代碼的修改，對(duì)73萬(wàn)余個(gè)testcase做了測(cè)試。

張建鋒透露，今年下半年，市面上就會(huì)有第一款基于RISC-V和安卓的終端設(shè)備。

2023年的玄鐵生態(tài)大會(huì)，重點(diǎn)展示了玄鐵基本完成國(guó)際及國(guó)內(nèi)主流操作系統(tǒng)與RISC-V的全適配，包括安卓、Linux、OpenHarmony、Debian、Fedora、Gentoo、Ubuntu、龍蜥、deepin、openKylin、創(chuàng)維酷開(kāi)系統(tǒng)、RTT等操作系統(tǒng)。

“完成與操作系統(tǒng)的適配并不意味著就擁有了全部的功能，商業(yè)軟件還需要重新編譯適配。”達(dá)摩院技術(shù)專家指出。

這就出現(xiàn)了開(kāi)頭的故事，達(dá)摩院團(tuán)隊(duì)在集團(tuán)內(nèi)部的釘釘也碰壁，作為一個(gè)堅(jiān)韌的團(tuán)隊(duì)，達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)耗時(shí)近一年說(shuō)服并完成了釘釘適配玄鐵RISC-V處理器，這個(gè)經(jīng)驗(yàn)被用到了適配福昕PDF，適配時(shí)間大幅縮短到不到一個(gè)月。

狂奔6年后，達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)終于將RISC-V從IP牽引到了商用軟件開(kāi)始適配，掃清了RISC-V在各個(gè)領(lǐng)域落地從硬件到軟件生態(tài)的障礙。

無(wú)劍聯(lián)盟，實(shí)現(xiàn)RISC-V產(chǎn)業(yè)化的新范式

如何使用RISC-V掘金？這是RISC-V參與者都在探尋的答案。

與RISC-V落地需要從IP到商業(yè)軟件的各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)，RISC-V的產(chǎn)業(yè)化也需要不同組織的共同努力。

RISC-V International負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的制定。2023年6月由谷歌、英特爾、平頭哥等13家企業(yè)發(fā)起的全球RISC-V軟件生態(tài)計(jì)劃“RISE”負(fù)責(zé)軟件實(shí)現(xiàn)并貢獻(xiàn)給社區(qū)，推動(dòng)RISC-V生態(tài)的成熟。

加速RISC-V商業(yè)落地，也需要一個(gè)組織。

2024年玄鐵生態(tài)大會(huì)上達(dá)摩院發(fā)起成立的無(wú)劍聯(lián)盟恰逢其時(shí)，無(wú)劍聯(lián)盟將通過(guò)構(gòu)建開(kāi)放、協(xié)同、普惠的RISC-V芯片服務(wù)體系，加速RISC-V產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，首批成員有Arteris、芯昇科技、新思科技、Imagination、中國(guó)電信研究院、青島海爾科技等頭部企業(yè)及機(jī)構(gòu)。

雷峰網(wǎng)了解到，2019年玄鐵團(tuán)隊(duì)就牽頭成立了IP平臺(tái)聯(lián)盟，成員覆蓋了基本的模擬IP及常用的高速接口IP企業(yè)，這是無(wú)劍聯(lián)盟的雛形。經(jīng)過(guò)玄鐵團(tuán)隊(duì)五年的實(shí)踐探索，以及RISC-V生態(tài)和商業(yè)的逐步成熟，「無(wú)劍聯(lián)盟」在2024年正式成立，首批成員包括從IP、EDA供應(yīng)商，到網(wǎng)絡(luò)、工具鏈優(yōu)化及應(yīng)用公司在內(nèi)的芯片產(chǎn)業(yè)鏈上下游的公司，覆蓋了更為豐富的生態(tài)圈層，都是已經(jīng)與玄鐵團(tuán)隊(duì)有深度合作，且在業(yè)界有影響力的公司。

無(wú)劍聯(lián)盟希望通過(guò)業(yè)界有影響力公司的成功合作案例，為業(yè)界提供RISC-V落地成功案例和經(jīng)驗(yàn)，聯(lián)盟成員之間會(huì)在技術(shù)和商業(yè)上進(jìn)行緊密合作。

比如，基于達(dá)摩院無(wú)劍600芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)，無(wú)劍聯(lián)盟內(nèi)的成員會(huì)先做好芯片的配置，大幅降低RISC-V芯片的開(kāi)發(fā)難度。

Imagination和玄鐵實(shí)現(xiàn)GPU和CPU高性能異構(gòu)算力架構(gòu)；Arteris與玄鐵合作保證Arteris Ncore和FlexNoC片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)IP及SoC自動(dòng)化集成技術(shù)與玄鐵RISC-V系列產(chǎn)品的互操作；玄鐵與新思科技合作，做好基于玄鐵處理器進(jìn)行仿真、調(diào)試、驗(yàn)證，大幅縮短產(chǎn)品驗(yàn)證及上市時(shí)間，顯著降低風(fēng)險(xiǎn)。

開(kāi)發(fā)RISC-V的難度更低，無(wú)劍聯(lián)盟內(nèi)的芯片的需求方比如中國(guó)電信也能更方便地定制芯片。

達(dá)摩院芯片專家打了個(gè)比方，以前終端產(chǎn)品只能基于現(xiàn)有的芯片搭建產(chǎn)品，顆粒度很粗，有了無(wú)劍聯(lián)盟，可以從更上游的階段參與輸入，甚至到指令集層面，顆粒度變得很小，可以做出有差異化的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)在大閉環(huán)層面的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。

這樣看來(lái)，無(wú)劍聯(lián)盟里EDA、IP的提供商能共同服務(wù)好SoC設(shè)計(jì)的客戶，SoC設(shè)計(jì)公司能夠加速產(chǎn)品上市時(shí)間，因?yàn)槁?lián)盟內(nèi)有明確的客戶，SoC設(shè)計(jì)公司能夠設(shè)計(jì)出更符合需求的芯片，客戶也能進(jìn)一步定制化芯片提升產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，EDA、IP公司也能及時(shí)得到客戶的反饋更好迭代產(chǎn)品，形成一個(gè)多贏的良性循環(huán)。

作為一個(gè)RISC-V產(chǎn)業(yè)合作的新范式，無(wú)劍聯(lián)盟將首先聚焦在和業(yè)界有影響力的公司共同打造RISC-V產(chǎn)業(yè)化閉環(huán)的范例，補(bǔ)齊RISC-V產(chǎn)業(yè)化的最后一環(huán)，后續(xù)將持續(xù)吸引更多產(chǎn)業(yè)鏈公司加入，加速RISC-V產(chǎn)業(yè)化落地。

一旦RISC-V的產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)閉環(huán)，能進(jìn)一步促進(jìn)整個(gè)生態(tài)的投入，激發(fā)基于RISC-V的創(chuàng)新，RISC-V也將迎來(lái)蓬勃發(fā)展。

RISC-V在5G、AI高性能市場(chǎng)潛力巨大

硅谷芯片傳奇Jim Keller在2024玄鐵生態(tài)大會(huì)的演講中指出，“RISC-V的潛力無(wú)限。例如，未來(lái)我們會(huì)迎來(lái)前所未見(jiàn)的AI軟件應(yīng)用，而RISC-V有望打造出下一代的AI引擎?！?br/>知合計(jì)算CEO孟建熠說(shuō)，“其它架構(gòu)因?yàn)橛屑嫒菪詥?wèn)題，很難為了大模型快速迭代。RISC-V開(kāi)放且靈活，還有低功耗和高能效的優(yōu)勢(shì)，這是架構(gòu)優(yōu)勢(shì)，我們正在跟進(jìn)。”

基于RISC-V的AI芯片已經(jīng)滲透到多個(gè)行業(yè)。

在電力行業(yè)，AI巡視不僅能夠更好地保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，也能節(jié)省不少人力，國(guó)網(wǎng)智芯公司基于玄鐵處理器研發(fā)面向工業(yè)應(yīng)用的高能效、高安全、高可靠的AI芯片，用于變電智能巡視、源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同調(diào)度等場(chǎng)景，對(duì)于數(shù)智化電網(wǎng)建設(shè)發(fā)揮著積極作用。

ICT行業(yè)同樣對(duì)于芯片有巨大需求，中國(guó)電信研究院采用玄鐵RISC-V研發(fā)云桌面、AI邊緣盒子等新硬件，打造“端-邊-云”全面應(yīng)用，帶來(lái)全新的AI體驗(yàn)。

消費(fèi)電子也是RISC-V不可錯(cuò)過(guò)的巨大市場(chǎng)。在智慧屏剛興起的時(shí)候，創(chuàng)維酷開(kāi)團(tuán)隊(duì)找到了達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)，想看看是否有合適的方案。達(dá)摩院團(tuán)隊(duì)把具有軟硬件全棧能力的曳影1520提供給了酷開(kāi)團(tuán)隊(duì)。

“客戶發(fā)現(xiàn)我們的產(chǎn)品不僅有很高的通用計(jì)算能力，智慧屏全新的語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別也能直接用RISC-V CPU的AI能力處理，不需要單獨(dú)AI加速器，他們非常驚喜，雙方也順利展開(kāi)了合作?！边_(dá)摩院技術(shù)專家對(duì)此印象深刻。

RISC-V還在探索在AI應(yīng)用能力的上限。達(dá)摩院還和中國(guó)科學(xué)院軟件研究所合作的“如意BOOK”，基于性能強(qiáng)大的玄鐵C910處理器，在openEuler操作系統(tǒng)上流暢運(yùn)行釘釘、Libre Office等大型辦公軟件，首次打通了從底層芯片到操作系統(tǒng)到商用軟件的RISC-V全鏈路。

RISC-V的靈活性在AI時(shí)代還有更大的發(fā)揮空間，在金融、機(jī)器人、5G等市場(chǎng)同樣有很大的潛力。

在對(duì)安全性要求極高的金融行業(yè)，潤(rùn)開(kāi)鴻聯(lián)合達(dá)摩院在玄鐵RISC-V上更好地發(fā)揮了OpenHarmony分布式技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)在金融、交通等行業(yè)落地。

機(jī)器人也是一個(gè)極具潛力的市場(chǎng)，這一市場(chǎng)可能會(huì)出現(xiàn)全新的操作系統(tǒng)，沒(méi)有歷史包袱且靈活RISC-V具備優(yōu)勢(shì)。亞博智能基于玄鐵處理器的Mlik-V Meles開(kāi)發(fā)板研發(fā)SLAM建圖與避障導(dǎo)航小車，首次將RISC-V帶入了ROS機(jī)器人領(lǐng)域。

5G也是RISC-V擁有優(yōu)勢(shì)的場(chǎng)景。比科奇芯片研發(fā)副總裁沈鉦指出，“能效比是RISC-V的優(yōu)勢(shì)，并且得益于玄鐵做好了上層的操作系統(tǒng)適配工作，使用RISC-V在客戶的層面可以做到幾乎無(wú)感。”

2023年，玄鐵IP的授權(quán)達(dá)到了高峰，并且授權(quán)核心從以往的MCU為主，轉(zhuǎn)向了高性能核心為主，圍繞玄鐵處理器，一個(gè)蓬勃生長(zhǎng)的RISC-V協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)雛形已初步形成。

倪光南院士已連續(xù)第二年參加玄鐵RISC-V生態(tài)大會(huì)，他說(shuō)：“我們應(yīng)加大開(kāi)源貢獻(xiàn)，推動(dòng)開(kāi)源創(chuàng)新，與世界協(xié)同，促進(jìn)RISC-V生態(tài)繁榮，推動(dòng)構(gòu)建世界主流CPU領(lǐng)域新格局。”

作為國(guó)內(nèi)RISC-V領(lǐng)域的一面旗幟，達(dá)摩院繼續(xù)為RISC-V投入。

玄鐵系列將面向低功耗、AI加速、車規(guī)及安全領(lǐng)域全面迭代升級(jí)。玄鐵C907首次實(shí)現(xiàn)矩陣運(yùn)算（Matrix）擴(kuò)展，為未來(lái)AI加速計(jì)算提供更多選擇。

下一代處理器C930也將于今年內(nèi)推出。雷峰網(wǎng)(公眾號(hào)：雷峰網(wǎng))

雷峰網(wǎng)原創(chuàng)文章，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。詳情見(jiàn)轉(zhuǎn)載須知。