RISC

11月30日，由中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CRVIC）、芯原微電子主辦“第二屆滴水湖中國RISC-V產(chǎn)業(yè)論壇”在上海召開。

賽昉科技發(fā)布了全球首款面向PC等應用的高性能RISC-V芯片——昉·驚鴻8100。

△賽昉科技資深產(chǎn)品總監(jiān)趙晶

驚鴻8100發(fā)布，RISC-V殺向PC等高性能市場

眾所周知，RISC-V架構的主要優(yōu)勢就在于開源、指令精簡、可擴展等方面，具有非常出色的能效比，這也使得其更適用于對于能效要求較高的物聯(lián)網(wǎng)市場。

目前基于RISC-V架構的芯片絕大多數(shù)也是被應用于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品當中。

那么，RISC-V架構能否進入到對于性能要求更高的PC等領域呢？

業(yè)界普遍認為，高性能RISC-V如果要進入這類高性能市場，需要跨過三個門檻：流水線達到10級以上、采用亂序執(zhí)行和超標量、SPECint2006至少達到7/GHz。

2020年12月，國內(nèi)知名的RISC-V處理器IP供應商賽昉科技就發(fā)布了當時全球性能最高的基于RISC-V的處理器內(nèi)核——天樞系列處理器。

資料顯示，天樞系列處理器是首款商用化基于RISC-V指令集架構的64位超高性能內(nèi)核，針對性能和頻率做了高度的優(yōu)化，具有非常優(yōu)異的性能，頻率可達3.5GHz@TSMC 7nm，SPECint2006 數(shù)值為31.2 @ 3.5GHz，Dhrystone 達到5.6 DMIPS/MHz，專為高性能計算應用市場而設計，可廣泛應用于數(shù)據(jù)中心、PC、移動終端、高性能網(wǎng)絡通訊、機器學習等領域。

此前，賽昉科技CEO徐滔就曾表示：“天樞處理器的出現(xiàn)標志著RISC-V進入了一個高性能主流應用的領域，填補了RISC-V在高性能主流應用的領域的空白。很多人都說RISC-V只是適用于AIOT領域，現(xiàn)在不是了。基于RISC-V的天樞處理器對標的是Arm Cortex-A76內(nèi)核和Intel i5，可以用在云端、邊端的數(shù)據(jù)中心，可以用在5G通訊，可以用在人工智能，可以用在機器學習，這些都是非常高性能的計算領域。這標志著RISC-V進入高性能應用領域。”

雖然此前賽昉科技在2020年底就推出了首款高性能RISC-V IP——驚鴻7100，今年8月下旬又成功量產(chǎn)了驚鴻7110，并且預計明年會有十萬片以上的銷量。

但是，這兩款IP都不是基于天樞CPU內(nèi)核，最新推出的驚鴻8100才是基于天樞CPU內(nèi)核，并且主要面向的也是PC等方面的高性能應用。

據(jù)介紹，驚鴻8100采用12nm制程工藝，基于賽昉科技自研的天樞CPU內(nèi)核，64位超高性能設計，12級流水線，超標量、深度亂序執(zhí)行，支持最新的指令集，包括位作擴展、用戶級中斷、向量擴展V1.0、虛擬化等，直接與Arm Cortex-A76對標。

此外，驚鴻8100在CPU架構上還采用了4個天樞大核＋2個天樞小核的多核架構（有點Arm big-LITTEL的意思），大核主頻可達2GHz、小核主頻則在1.5GHz。

在圖形處理上，驚鴻8100還集成了GPU，應該還是Imagination的IP（但比驚鴻7110的GPU更強），支持OpenCL 1.1/1.2/2.0、OpenGL ES 3.0/3.1/3.2、VulKan 1.0；

在多媒體能力方面，驚鴻8100支持H.264/265、VP9、AV1解碼能力；AI方面，集成了專用的NPU內(nèi)核，算力達2TOPS，支持TensorFlow等主流框架；

存儲接口方面支持多種高速接口、音頻接口方面支持4路的數(shù)字MIC；

安全方面，集成了AES、DES和一些國際通用算法之外，同時滿足國密的加密算法，可以部署在國產(chǎn)可控和自主替代的一些應用場景；

外設擴展方面，為了適應筆記本和臺式機等PC應用場景，也提供了更加豐富和靈活的擴展性接口，包括USB3.0/2.0x4、USB3.2 Gen2 TypeC、PCIe3.0 x8等。

賽昉科技資深產(chǎn)品總監(jiān)趙晶表示：“驚鴻8100在做大小核架構的時候，我們發(fā)現(xiàn)這對于做高性能RISC-V CPU公司來說是非常具有挑戰(zhàn)的一件事情。我們在8100芯片里面繼承了Starlink1.0總線技術，主要目的就是為了在多核、高性能CPU處理器里面做一些同步，這是一個非常低功耗和低時延的總線。在現(xiàn)在的設計當中，時延可以達到13.5ns、功耗只有0.27瓦。我們會持續(xù)迭代Starlink IP。”

對于驚鴻8100的應用方向，趙晶表示基于此前詳細的市場調研，將主要面向三個領域：

（1）IT基礎設施；

（2）工業(yè)/行業(yè)領域國產(chǎn)化替代，比如更高端的單板電話和工控機；

（3）消費領域，比如大量的出貨NAS產(chǎn)品等。

破解生態(tài)難題

眾所周知，目前在智能手機市場，主要被Arm處理器和安卓系統(tǒng)統(tǒng)治；在PC市場，則主要被x86 CPU和Windows系統(tǒng)所統(tǒng)治。

對于從未進入這兩個市場的RISC-V CPU來說，即便是突破了硬件上的高性能門檻限制，達到了PC產(chǎn)品對于處理器性能的要求，但是還有很多軟件生態(tài)方面的難題需要解決。

比如在PC應用上，需要解決作系統(tǒng)及應用軟件上的適配等問題，還有打印機、鍵盤、鼠標等外設驅動適配等問題。對此，賽昉科技也推出了驚鴻8100軟件開發(fā)計劃。

趙晶也表示：“我們覺得驚鴻8100下一步產(chǎn)品化最重要的是軟件開發(fā)。一直以來賽昉科技秉承著自研、客戶合作、開源社區(qū)開放和三方合作伙伴一起維護RISC-V生態(tài)的宗旨，自己會持續(xù)維護Long term support也會維護debian作系統(tǒng)，我們也會通過推出開發(fā)板，鼓勵社區(qū)進行多種多樣的Linux等OS開發(fā)，深入包括一些OpenWRT/OperELEC等不同場景的作應用。我們和合作伙伴進行一些關鍵BIOS系統(tǒng)開發(fā)、作系統(tǒng)及應用移植等方面的工作。”

目前賽昉科技在Debian作系統(tǒng)上已經(jīng)做了大量的工作，比如驚鴻7110已經(jīng)完成了Debian系統(tǒng)多媒體中間件的開發(fā)，下一步主要工作是基于這些中間件和驅動適配，以及一些主要的應用，比如瀏覽器、Office等，都需要進行了更好的開發(fā)和適配。

據(jù)芯智訊了解，驚鴻8100將會在明年二季度流片。

責任編輯：上方文Q