在北美RISC-V峰会上，RISC-V International首席执行官Calista Redmond在演讲中表示，2024年使用RISC-V内核的SoC数量将达到20亿个，到2031年这一数字将增长到200亿个随后上台的 NVIDIA 多媒体架构副总裁 Frans Sijstermans 在演讲中表示，NVIDIA 很可能在 2024 年出货超过 10 亿台使用 RISC-V 内核的设备。
RISC-V ISA（指令集架构）的核心价值在于它提供的使用自由。任何组织都可以使用 ISA 设计最适合其特定需求的核心，而不受区域限制或许可成本。倪光南院士曾表示，RISC-V不受垄断限制，是国内最流行的CPU架构。
近日，海外科技媒体TechPowerUp对RISC-V国际技术副总裁Andrea Gallo进行了专访，围绕RISC-V生态碎片化、高性能计算领域、移动产业、人工智能与人工智能等话题进行了探讨。 RISC-V 面临的问题。
Andrea于今年6月加入RISC-V International，负责RISC-V International的技术进步和全球影响力的建立。在加入RISC-V International之前，Andrea曾就职于ARM发起的开源组织Linaro和意法半导体，分别担任副总裁和设计团队负责人，拥有丰富的行业经验。
来源：RISC-V国际官网
以下是 TechPowerUp 与 Andrea Gallo 的对话：
问：RISC-V基金会如何支持高性能计算领域的企业？
Andrea：在高性能计算中，有两个方面需要增强：性能和安全性。
性能：我们已经批准了向量扩展，并正在定义旨在提高性能的矩阵扩展。
在安全方面：我们最近批准了与控制流完整性相关的重要扩展。这些功能可确保调用函数时，返回地址保持不变。我们还批准了指针屏蔽，这是迈向内存标记的关键第一步，稍后可以通过屏蔽进程地址空间中的地址位来支持指针屏蔽。此外，我们正在研究监管域访问保护 (SMMTT)。
这些努力共同将增强高性能计算和数据中心的性能和安全性。
问：我们看到移动设备的计算能力显着增强。 RISC-V基金会希望如何融入其中？是推动更高性能的设计、更高效的设计，还是其他什么？
Andrea：GitHub 上有一个 Android 特别兴趣组 (SIG) 和一个 Android RISC-V 64 项目，并且有很多围绕 Android RISC-V 支持的活动。市场上的新芯片现在支持RVV 1.0矢量扩展。我们还开始看到使用这些矢量扩展的开发板，例如 Banana Pi 和 DeepComputing DC-Roma II 笔记本电脑。从开发人员的角度来看，这非常有价值，因为在目标平台上进行本机开发至关重要。
还有类似于高性能计算领域的性能举措，重点关注矢量缩放并提供商业开发平台。此外，我们还有一个开发板计划，用于审查具有最新芯片和扩展的新开发板，以确保它们具有最佳性能和安全扩展。我们储备这些板并将其提供给生态系统中的主要维护人员和开发人员，确保操作系统版本得到移植和测试。
今年我们已经向主要维护人员提供了 200 多个主板。任何需要该委员会的关键维护人员都可以通过 help@riscv.org 联系我们寻求支持。
问：现在的科技热潮其实就是人工智能，有一些专门为了加速人工智能而开发的加速器。这包括矩阵乘法、累加以及所有特定的东西。有一些公司，例如 Esperanto AI 和 Tenstorrent，正在开发基于 RISC-V 的加速器。未来我们是否有可能看到人工智能专用指令的扩展？
Andrea：不仅仅是 Esperanto 和 Tenstorrent，Axelera、NVIDIA 和 meta 都公开表示他们正在使用 RISC-V。 NVIDIA 将 RISC-V 集成到他们的 GPU 中，meta 在他们的 AI 加速器中使用它。因此，RISC-V在AI领域无处不在。
说到自定义指令，我们有一个 AI/ML 特别兴趣小组。该小组的工作是分析特定领域、找出差距、突出产品机会并合理化新的开发工作。
当我们批准新的扩展时，我们知道市场需要这样的产品。例如，Linux 中的开源开发。除非有明确的需要，否则子系统维护者或高级架构维护者不会接受新的代码、子系统或贡献。每个额外的扩展都会增加您的拥有成本以及将其从一个版本转移到下一个版本的负担。同样的原理也适用于 RISC-V ISA。特殊利益团体分析差距并找出解决方案。在人工智能/机器学习方面，我们列出的所有公司都有能力提出具体的新指令。
延期审批的规范程序非常严格。最近批准的 BFloat16 反映了 AI/ML 对浮点格式的需求。正在进行的矩阵扩展工作实际上是由机器学习算法驱动的。
问题：这些特殊兴趣小组 (SIG) 批准 ISA 扩展规范的速度有多快？
Andrea：速度取决于提案的复杂程度。如果是不太重要的内容，可以走快速通道，这可能需要几个月的时间。如果它是一个重要的规范，它应该经历所有流程并有一个特定的审查窗口，这可能需要六个月或更长时间。因此，时间的长短主要取决于复杂性。
关于 RISC-V 有一个常见的误解，即当每个人添加新的自定义指令时，它会产生巨大的碎片。根据我的经验，我于 6 月底加入了 RISC-V International。我参加的第一天是欧洲峰会。审查过程的严谨性和彻底性给我留下了深刻的印象。该规范由编写它的工作组进行审查，然后由架构审查委员会进行审查，然后进行一个月的公共审查。最后，由技术指导委员会进行审查，然后由所有委员会主席和董事会进行审查。制定严格的流程以避免不必要的干扰。
问：前面简单提到过，每个人都在执行自己的自定义指令。例如，如果我们想构建一个 RISC-V 加速器，我们可以使用基础 ISA，然后添加我们的特定应用指令集来加速人工智能程序。这些自定义扩展的存在造成了生态系统的巨大碎片化。 RISC-V国际如何解决这个问题？
安德里亚：我之前提到过编写、修改和扩展新规范的过程的严格性。如果您想声称自己符合 RISC-V 标准，那么您需要一个架构兼容性测试套件来验证您是否符合 ISA。我们在黄金参考模型上运行相同的测试并比较测试特征值以确保符合规范。
防止碎片的下一步是在软件移植级别。在嵌入式系统中，供应商或设备制造商可能会采用垂直集成的软件方法，其工作方式被称为“意大利面条代码”（一种编程术语，表示杂乱无章、难以理解和维护的代码）。整个垂直软件堆栈。然而，现代应用程序处理器需要在不进行更改的情况下运行二进制操作系统发行版。因此，如果操作系统供应商仅以产品之间的最低兼容性为目标，那么它将是最基本的 RV64I 或 RV64G，这只是一个非常小的子集。为了解决这个问题，我们正在开发配置文件。
我们有大量按配置文件分组的扩展。具体来说，我们有一个应用程序处理器配置文件，并且我们升级了这些配置文件规范，这是一组强制扩展和一些可选扩展。我们刚刚批准了 RVA23 配置文件。新批准的RVA23 Profile是RISC-V软件生态系统的重要版本，将有助于加速工具链和操作系统的广泛实施。
下一步是平台。为了进一步改进和加速跨垂直行业或同一垂直行业内的跨产品的软件重用，作为一个生态系统，我们同意一套相同的硬件和软件接口，并且这些接口是平台规范的一部分。有一个开发服务器SOC和服务器平台的团队。包括为定时器、时钟、IOMMU、RAS以及相关错误报告机制提供相同的接口。我们应该对特定外围设备使用相同的接口，例如服务器平台的一部分。
问题：为什么需要另一个商业指令集？ RISC-V International 在哪些方面会比 Arm 和现在的 x86 等竞争对手做得更好？
Andrea：我想从两个不同的角度来回答这个问题：创新和不受约束。
RISC-V 生态系统的创新速度、活力和步伐令人难以置信。任何人都可以从 RISC-V 网站上的培训课程开始，学习如何开发 RISC-V 内核并添加自定义扩展。从开发人员的角度来看，能够从头开始开发 RISC-V 内核具有巨大的价值。同时，作为RISC-V ISA的管理者，我们也可以将其注入新的标准中。这一切都是其他架构无法实现的。作为市场竞争者的公司在 RISC-V 国际会议上为实现共同目标而合作，我们在该会议上拥有超过 4,500 名成员，这是您在其他任何地方都看不到的。
另一个非常重要的方面是不受约束的自由。这不仅仅是许可模式或版税的问题，而是能够控制自己的命运，而不是依赖于可能突然停止支持您的另一个实体。今天，这可能是一个国家安全问题。现阶段，许多国家和政府都从数字主权的角度投资RISC-V。我们之前提到过人工智能。人工智能在我们的生活中变得至关重要。各国正在对数字主权进行投资，以确保其在能力、专业知识和知识产权方面有能力开发国内人工智能解决方案。 。
我们在全球范围内看到了这种势头。欧盟正在资助开发基于 RISC-V 的软件定义汽车的合作项目。中国有著名的“生命芯片”计划，由北京开源芯片研究所和中国科学院牵头。他们有数千名学生设计基于RISC-V的芯片，目前已有十多个已成型并投入使用。几个月前，巴西作为成员加入了 RISC-V 国际组织，因为他们希望在巴西开发和加速基于 RISC-V 的项目。当然，加州大学伯克利分校也在学术研究方面继续发挥作用。世界各地的大学、政府和跨国公司正在掌控自己的命运，投资 RISC-V 解决当地问题，同时参与全球 RISC-V 生态系统。
问：您是说RISC-V成功的两条路径是：第一，向开发人员提供硬件并让他们学习RISC-V，这将帮助他们成为熟练的工程师，最终可能在开发RISC-V软件和硬件的公司工作。第二条路是自己推动这个过程，对吗？
安德里亚：是的，包括学生、学术界、初创企业、跨国公司和国家。
问：您认为未来10年RISC-V的发展前景如何？
Andrea：回顾过去，RISC-V 已经从加州大学伯克利分校的一个学术项目发展到了今天的样子。这是一次不可思议的旅程。 2023年生态系统整体业务量将较2022年增长2.5倍。SHD集团预测，到2030年，RISC-V将在消费、计算机、汽车到数据中心等垂直行业占据约30%的市场。工业级和基于 RISC-V 的 SoC 的年出货量将超过 200 亿颗。我们不再计算核心，而是计算芯片，每个芯片都包含很多很多核心。十年后，我希望看到 RISC-V 成为每个新产品设计的首选 ISA。
本文由雷锋网编译自：RISC-V国际专访：高性能芯片、人工智能、生态系统碎片化与未来|技术加电
