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编译器|RISC-V CTO: 我们不会像 Arm 和 x86 那样左右芯片的设计

作者 | Agam Shah
责编 | 张红月
来源 | 公众号"Python阅码场"（ID：江湖人称老徐）
这是一篇英文访谈 ， 参考链接:
https://www.theregister.com/2022/01/04/riscv_international_cto_interview/
编译器|RISC-V CTO: 我们不会像 Arm 和 x86 那样左右芯片的设计
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Mark Himelstein 谈开放式 ISA 的未来和挑战
在半导体短缺的阴云和贸易战的硝烟中 ， Arm和x86的芯片技术备受瞩目 。 但在此背后 ， 开源RISC-V芯片架构正逐步成为可行的第三种架构 ， 它更便宜、更灵活且远离政治漩涡 。
RISC-V 通常被称为芯片界的 Linux ， 工程师们在设计、设置和改进架构方面通力协作 。 RISC-V International 制定了免费许可的规范 ， 芯片设计人员可以在自己的处理器和SOC里视情况自由实现 。
[译者注：RISC-V International是一个非盈利组织 ， 支持免费和开放的RISC指令集体系结构和扩展 ， 允许社区将时间和资源用于创新 ， 而无需重复造轮子]
中国和欧洲正在转向 RISC-V以期实现芯片国产化 ， 获得芯片自主权 。 业界公司也在考虑使用 RISC-V， 以降低因采用Arm 和 x86 架构而带来的许可和版税成本 。
在PC、服务器和手机领域 ， RISC-V可能还需要很多年才能成为X86和Arm的可行替代 ， 但是 ， 在单片机和FPGA方面 ， 它已经取得了良好的开端 ， 基于RISC-V的单板电脑也已经面世 。 它还得到了谷歌、苹果、亚马逊、英特尔、高通、三星和英伟达等公司的支持 。
RISC-V International的CTO Mark Himelstein与The Register就RISC-V及其进展进行了访谈 。
RISC-V目前进展如何？
人们正在用RISC-V做以前的架构无法做到的事情 ， 它免费且灵活 ， 无需为定制支付任何额外的费用 。 我们利用社区和非常常见的东西 ， 打破企业壁垒、国家壁垒、文化壁垒和时区壁垒 ， 我们都共享自己的一份力 ， 因为我们都是这个社区的一份子 。
在我们允许非标准扩展的地方 ， 用户可以针对特定领域开展创新 ， 这是一场双赢 。
为开源芯片工作 ， 您面临哪些挑战？
我们不会像Arm和x86那样左右芯片设计 。 我在Sun管理过Solaris ， 也管理过其他大型组织 ， 在这类企业中 ， 你只需告诉人们该怎么做 ， 你设定一个目标 ， 然后大家就会朝这一目标去努力实现；在这里 ， 我们确保成员有实实在在的东西可用 ， 事情向前推进很重要 。
为减少碎片化（译者注：在此处 ， 碎片化是指原本一体的组织分化成很多相对独立、难以整合的小群体） ， 我们引入了两个概念 ， 一个是profiles ， 另一个是通用平台(common platforms) 。 Profiles是一组协同工作的指令 ， 与其他架构中的迭代规划类似 。 这些东西会告诉编译器、优化器及发行版等上游项目：“嘿 ， 以这份Profiles为基准开展工作 ， 这是2022年的应用配置 ， 这些指令是一起工作的 。 ” 我们正在为操作系统做同样的事情 ， 包括与平台相关的discovery、ACPI、SPI等等 。
我们已经有许多独立的扩展 ， 你可以选择是否采用 ， 但没有其他传统架构中会出现的情况：“看 ， 在本轮迭代中这组要素可以协同工作 ， 在下一轮迭代中 ， 这些操作系统组件必须协同工作 。 ” [在 2021 年] 我们拥有这些理念 。 这些都是新的理念 ， 非常令人兴奋 ， 虽然目前还没有完成 。 这是为了确保我们做的事情没有重叠 ， 尽可能多地分享 ， 不要成为一个碎片化的社区 。
我们仍在学习贡献者文化如何在指令集架构中发挥作用 ， 因为只有一部分架构师在进行ISA的具体定义工作 ， 而这项工作的重点在于培育软件生态系统 。 我们必须确保编译器、程序库、操作系统都被顾及 ， 这些方面我们仍在摸索学习当中 。
接下来RISC-V 会发生什么？
我们有大量的积压待办工作 ， 我们正在解决它们 。 接下来的事情是为下一代产品奠定基础 。 例如 ， 我们的AI-ML特殊兴趣小组和我们的图形特殊兴趣小组都对高级矩阵运算感兴趣 ， 这可能会在2022年开始开发 。 很多事情虽然不在核心架构中 ， 但都在快速推进 ， 接下来你会看到这样的事情开始出现 。
Google刚刚成为我们的高级会员 ， 亚马逊正在研究Greengrass ， 还有希捷、西部数据、英伟达、华为、阿里巴巴等参与者 。 基于RISC-V生产真正的产品的玩家拿出了真实的数据—— 2021 年有数亿个基于RISC-V的CPU内核被制造出来 。
你们把GPU作为工作目标吗？我觉得人们对RISV-V对游戏的支持感兴趣 ， Linux对游戏的支持越来越好 。
我们不一定会做GPU ， 我们追求的是工作量 ， 很多会员的想法与我们是一致的：“让我们来弄清楚如何在 RISC-V 图形上取得成功 ， 优先安排这部分工作 ， 并尝试先完成更多工作 。 ” 运行特殊兴趣小组或图形的人说图形着色(shading)是最重要的 ， 为了进行着色 ， 您需要矩阵运算 。 而与此同时 ， 机器(ML)学习团队也与我们反复沟通 ， “为了做这些机器学习运算 ， 我需要矩阵运算 。 ” 我们正在整合这些努力 。
【编译器|RISC-V CTO: 我们不会像 Arm 和 x86 那样左右芯片的设计】RISC-V 与 OpenSPARC 或 OpenPower 等其他开源芯片有什么区别？
如果他们背后的公司消失了 ， 他们就会消失 。 他们无法独立存在 。
如果你看看 Linux ， 当时还有很多其他的开源操作系统 ， 为什么Linux成功了？部分原因是 Linus [Torvalds] 。 另外 ， 人们觉得自己拥有它 ， 而不是被动接受它 。 同样的事情也在RISC-V上发生 ， 人们觉得自己拥有 RISC-V ， 他们正在帮助实现它 。
业界是否有兴趣在 RISC-V 上支持 Windows或者安卓？
我和微软的人聊过 ， 他们目前还没有这方面的计划 ， 但正在参与许多Linux 基金会的事务中 ， 而我们想做的是提升工程技术水平 。 Windows 在RISC-V 的未来计划中吗？有可能 ， 是不是会很快发生？可能不是 。
谈论 Linux 的所有变体要容易得多——Zephyr、FreeRTOS、Alpine——你在开源世界中看到的所有东西都将在RISC-V的支持上走在前列 ， 因为人们很容易移植它们 ， 也因为它们有相同的工具链等等 。 我们已将架构设置为将来能够支持 Windows ， 但我要重申一点：这真的取决于社区想要什么 ， 这决定我们把时间和钱花在什么地方 。
Android 10已经支持RISC-V, [RISC-V 成员] 正在攻关 Android 12 。 而无论如何 ， Google的赢利点是Google Play商店 。 在有手机制造商表示他们正在尝试支持RISC-V之前 ， [RISC-V] 会是二等公民 ， 这是这件事情本来的运作方式 ， 我们对此并不感到沮丧 。 谷歌现在是高级会员了——我们当然已经与他们谈论过 Android ， 只是这个生态系统需要时间 。
更多像汽车这样的非科技行业正在将芯片开发掌握在自己手中 。 RISC-V 如何切入？
我认为芯片开发并不适合玩票玩家 。 我想你会看到人们与 RISC-V IP 提供商(比如SiFive 或 Andes)合作 ， 许多这样的公司会根据你的要求为你设计芯片 ， 或者他们会提供IP给你 ， 这样你就可以在 FPGA 上直接烧录它 。 EDA 工具正在复兴进化 ， 因此 ， 用 RISC-V 处理器创建 FPGA 或进行一些专门处理后抽出 FPGA 会更容易 ， 这个工作不再那么令人生畏了 。
有很多人想参与 RISC-V ， 但需要样品芯片
让我们把问题拆开 。 有些人需要真正的硬件 ， 甚至是用于开发他们的系统或芯片 ， 因为他们需要真实体验 。 从这个角度来看 ， 今年是一个很大的转折点 ， 因为我们已经有六种或更多的开发板 。 我们已经启动了一个种子计划 ， 努力在 2022 年 6 月之前向学术界、早期采用者和发行版提供 1,000 片开发板 。
我们在 RISC-V 网站上有 RISC-V Exchange版块 ， 任何人都可以使用在那里发布独立的芯片、SOC、电路板和软件服务 。
RISC-V以降低成本著称 ， 您是否正在着手于低成本制造RISC-V 芯片？
我们刚才在讨论电路板 ， 而你现在问的是芯片 。 我们一直在努力让更多人加入 Exchange 。 在一直在努力招聘人才 。 所有提供 RISC-V 服务的人都已经加入我们了吗？绝对没有 。 有很多提供 RISC-V 服务的人已经加入我们了吗？绝对有 。 我们会继续吸引并号召更多人加入吗？是的 。 RISC-V Exchange 也在添加标签 ， 因此您将能够搜索并找到您真正想要的条目 。
能否请你对RISC-V与x86和Arm做成本比较？
从成本的角度来看 ， 无论你选择什么芯片架构 ， 你都必须为硅片付费 ， 这一点不会改变 。 很明显 ， 在某些阵营 ， 比如x86， 比如英特尔 ， 你不仅要为芯片付费 ， 还要为设计付费 。
在Fabless/Foundry模式中, IC设计公司(Fabless)卖给你设计方案 ， 然后与代工厂(Foundry)接洽(接洽的代工厂很可能与他们有关联) 。 然后 ， 你需要根据芯片总量和代工厂协商生产价格 。 这一点不会改变 ， 你需要为此付费 。
我不能直接告诉你“如果在这个特定行业应用这个特定零件, 用Arm/RISC-V/x86的成本分别是多少” ， 这个问题太复杂了 。
我建议你回顾 Linux以 作为这里的参考 。 发布 Linux 比发布 AIX 便宜吗？你如何定价？我认为Linux有一些特质吸引人们去使用它 ， 一种永远不会担心失控的安全感 ， 一种可以影响产品和产业的掌控感 。 RISC-V也是如此 。
— END—
《新程序员001-004》全面上市 ， 对话世界级大师 ， 报道中国IT行业创新创造
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