作者 | 包永剛

編輯 | 王    川

“要不要適配RISC-V？這應該是個很復雜的工作?！边_摩院玄鐵團隊剛找到釘釘團隊有些猶豫。

經(jīng)過深入溝通，最終釘釘團隊被達摩院團隊說服，決定適配RISC-V。

在雙方合作完成了對釘釘3.5 萬源文件，20+三方庫的編譯，突破了關鍵軟件框架兼容性等工作之后，釘釘成為了首個在RISC-V上跑通的商用IM產(chǎn)品，釘釘 IM、釘釘文檔、釘釘視頻會議功能都能夠平穩(wěn)運行。

“原來適配RISC-V沒有想象中那么難?！贬斸攬F隊發(fā)現(xiàn)萬事開頭難。

釘釘適配RISC-V的經(jīng)驗很快被應用到其它商業(yè)。阿里達摩院舉辦的2024玄鐵RISC-V生態(tài)大會上，達摩院院長張建鋒宣布福昕PDF、搜狗輸入法等商業(yè)應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處理器的應用不斷涌現(xiàn)。

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

達摩院院長張建鋒

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

此時整個RISC-V行業(yè)都在思考，如使用RISC-V掘金？

達摩院給出的答案是——無劍聯(lián)盟，這個探索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，達摩院玄鐵團隊花了6年時間，讓RISC-V進入了產(chǎn)業(yè)化閉環(huán)的最后一環(huán)。

為什么說跑通商業(yè)軟件才進入RISC-V產(chǎn)業(yè)化閉環(huán)的最后一環(huán)？RISC-V只是一個開源指令集，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。

達摩院玄鐵團隊早在2017年就開始研究芯片，2019年玄鐵910的推出，打破了當時RISC-V處理器性能的天花板。

這對于技術積淀豐厚的玄鐵團隊來說并非難事，此后達摩院不斷豐富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40億顆。

但想要基于玄鐵IP設計處理器，依舊有很高的門檻。

為了降低開發(fā)難度，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，幫助客戶設計出定制化芯片，達摩院玄鐵團隊推出了高性能異構(gòu)、軟硬件全棧芯片設計平臺無劍芯片設計平臺。

無劍芯片設計平臺之上，還有劍池編譯及開發(fā)工具，達摩院全棧的軟件能力降低了RISC-V處理器的開發(fā)難度，但要實現(xiàn)落地繞不開操作系統(tǒng)。

RISC-V適配操作系統(tǒng)，不再是簡單的技術挑戰(zhàn)。

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

達摩院玄鐵團隊沒放棄繼續(xù)投入，2021年投入了很多的資源，重點進行內(nèi)核、編譯工具、基礎庫等與安卓系統(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)收錄進系統(tǒng)源代碼，這是安卓官方首次對RISC-V架構(gòu)的原生支持，玄鐵團隊功不可沒。

為了加深彼此的了解與合作，達摩院玄鐵團隊派代表到美國與安卓團隊負責人交流。

即便簽下了CLA，安卓團隊的負責人說，“我們曾經(jīng)也適配過Arm之外的架構(gòu)，后來我們投入了不少資源，最后這個架構(gòu)還是沒用起來，這個事情很難。”

安卓團隊負責人的一盆冷水，沒有澆滅達摩院玄鐵團隊對RISC-V的熱情，繼續(xù)投入資源，在做完RISC-V對安卓的大部分兼容性測試后，安卓團隊的態(tài)度發(fā)生了明顯變化。

“再次見到安卓團隊負責人時，他的態(tài)度明顯變得熱情了。”達摩院玄鐵團隊也發(fā)現(xiàn)，安卓負責與達摩院對接的工程師，此時已經(jīng)有一個很大的團隊在做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)。在適配安卓的過程中，阿里巴巴累計進行了12萬余行代碼的修改，對73萬余個testcase做了測試。

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

2023年的玄鐵生態(tài)大會，重點展示了玄鐵基本完成國際及國內(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?！边_摩院技術專家指出。

這就出現(xiàn)了開頭的故事，達摩院團隊在集團內(nèi)部的釘釘也碰壁，作為一個堅韌的團隊，達摩院玄鐵團隊耗時近一年說服并完成了釘釘適配玄鐵RISC-V處理器，這個經(jīng)驗被用到了適配福昕PDF，適配時間大幅縮短到不到一個月。

狂奔6年后，達摩院玄鐵團隊終于將RISC-V從IP牽引到了商用軟件開始適配，掃清了RISC-V在各個領域落地從硬件到軟件生態(tài)的障礙。

無劍聯(lián)盟，實現(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)軟件的各個環(huán)節(jié)對應，RISC-V的產(chǎn)業(yè)化也需要不同組織的共同努力。

RISC-V International負責標準的制定。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)計劃“RISE”負責軟件實現(xiàn)并貢獻給社區(qū)，推動RISC-V生態(tài)的成熟。

加速RISC-V商業(yè)落地，也需要一個組織。

2024年玄鐵生態(tài)大會上達摩院發(fā)起成立的無劍聯(lián)盟恰逢其時，無劍聯(lián)盟將通過構(gòu)建開放、協(xié)同、普惠的RISC-V芯片服務體系，加速RISC-V產(chǎn)業(yè)化進程，首批成員有Arteris、芯昇科技、新思科技、Imagination、中國電信研究院、青島海爾科技等頭部企業(yè)及機構(gòu)。

雷峰網(wǎng)了解到，2019年玄鐵團隊就牽頭成立了IP平臺聯(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)，這是無劍聯(lián)盟的雛形。經(jīng)過玄鐵團隊五年的實踐探索，以及RISC-V生態(tài)和商業(yè)的逐步成熟，「無劍聯(lián)盟」在2024年正式成立，首批成員包括從IP、EDA供應商，到網(wǎng)絡、工具鏈優(yōu)化及應用公司在內(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)與玄鐵團隊有深度合作，且在業(yè)界有影響力的公司。

無劍聯(lián)盟希望通過業(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，聯(lián)盟成員之間會在技術和商業(yè)上進行緊密合作。

比如，基于達摩院無劍600芯片設計平臺，無劍聯(lián)盟內(nèi)的成員會先做好芯片的配置，大幅降低RISC-V芯片的開發(fā)難度。

Imagination和玄鐵實現(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)絡互聯(lián)IP及SoC自動化集成技術與玄鐵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行仿真、調(diào)試、驗證，大幅縮短產(chǎn)品驗證及上市時間，顯著降低風險。

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

達摩院芯片專家打了個比方，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，實現(xiàn)在大閉環(huán)層面的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。

這樣看來，無劍聯(lián)盟里EDA、IP的提供商能共同服務好SoC設計的客戶，SoC設計公司能夠加速產(chǎn)品上市時間，因為聯(lián)盟內(nèi)有明確的客戶，SoC設計公司能夠設計出更符合需求的芯片，客戶也能進一步定制化芯片提升產(chǎn)品的競爭力，EDA、IP公司也能及時得到客戶的反饋更好迭代產(chǎn)品，形成一個多贏的良性循環(huán)。

作為一個RISC-V產(chǎn)業(yè)合作的新范式，無劍聯(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)化實現(xiàn)閉環(huán)，能進一步促進整個生態(tài)的投入，激發(fā)基于RISC-V的創(chuàng)新，RISC-V也將迎來蓬勃發(fā)展。

RISC-V在5G、AI高性能市場潛力巨大

硅谷芯片傳奇Jim Keller在2024玄鐵生態(tài)大會的演講中指出，“RISC-V的潛力無限。例如，未來我們會迎來前所未見的AI軟件應用，而RISC-V有望打造出下一代的AI引擎?！?br/>知合計算CEO孟建熠說，“其它架構(gòu)因為有兼容性問題，很難為了大模型快速迭代。RISC-V開放且靈活，還有低功耗和高能效的優(yōu)勢，這是架構(gòu)優(yōu)勢，我們正在跟進。”

基于RISC-V的AI芯片已經(jīng)滲透到多個行業(yè)。

在電力行業(yè)，AI巡視不僅能夠更好地保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行，也能節(jié)省不少人力，國網(wǎng)智芯公司基于玄鐵處理器研發(fā)面向工業(yè)應用的高能效、高安全、高可靠的AI芯片，用于變電智能巡視、源網(wǎng)荷儲協(xié)同調(diào)度等場景，對于數(shù)智化電網(wǎng)建設發(fā)揮著積極作用。

ICT行業(yè)同樣對于芯片有巨大需求，中國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”全面應用，帶來全新的AI體驗。

消費電子也是RISC-V不可錯過的巨大市場。在智慧屏剛興起的時候，創(chuàng)維酷開團隊找到了達摩院玄鐵團隊，想看看是否有合適的方案。達摩院團隊把具有軟硬件全棧能力的曳影1520提供給了酷開團隊。

“客戶發(fā)現(xiàn)我們的產(chǎn)品不僅有很高的通用計算能力，智慧屏全新的語音識別、手勢識別也能直接用RISC-V CPU的AI能力處理，不需要單獨AI加速器，他們非常驚喜，雙方也順利展開了合作。”達摩院技術專家對此印象深刻。

RISC-V還在探索在AI應用能力的上限。達摩院還和中國科學院軟件研究所合作的“如意BOOK”，基于性能強大的玄鐵C910處理器，在openEuler操作系統(tǒng)上流暢運行釘釘、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時代還有更大的發(fā)揮空間，在金融、機器人、5G等市場同樣有很大的潛力。

在對安全性要求極高的金融行業(yè)，潤開鴻聯(lián)合達摩院在玄鐵RISC-V上更好地發(fā)揮了OpenHarmony分布式技術應用優(yōu)勢，已經(jīng)在金融、交通等行業(yè)落地。

機器人也是一個極具潛力的市場，這一市場可能會出現(xiàn)全新的操作系統(tǒng)，沒有歷史包袱且靈活RISC-V具備優(yōu)勢。亞博智能基于玄鐵處理器的Mlik-V Meles開發(fā)板研發(fā)SLAM建圖與避障導航小車，首次將RISC-V帶入了ROS機器人領域。

5G也是RISC-V擁有優(yōu)勢的場景。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，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感。”

2023年，玄鐵IP的授權(quán)達到了高峰，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，一個蓬勃生長的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，他說：“我們應加大開源貢獻，推動開源創(chuàng)新，與世界協(xié)同，促進RISC-V生態(tài)繁榮，推動構(gòu)建世界主流CPU領域新格局?！?/p>

作為國內(nèi)RISC-V領域的一面旗幟，達摩院繼續(xù)為RISC-V投入。

玄鐵系列將面向低功耗、AI加速、車規(guī)及安全領域全面迭代升級。玄鐵C907首次實現(xiàn)矩陣運算（Matrix）擴展，為未來AI加速計算提供更多選擇。

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

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