原文作者: 陳炳欣
本文來源:中國電子報
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受高專利門檻、生態門檻等因素限制,通用GPU IP在圖形處理領域一直沒有很好的表現,ARM盡管推出Mali系列,其市場影響與同為ARM旗下的CPU Cortex系列相比,明顯不足。近日,Imagination發布新一代面向移動市場的GPU IP產品DXT系列,部分采用了RISC-V。其他廠商也開始嘗試推出GPU IP。這些情況都表明RISC-V開始進入GPU賽道,能否取得更大成功,值得業界關注。
RISC-V探索GPU賽道
2022年中期,RISC-V國際基金會首席執行官Calista Redmond披露,RISC-V架構芯片出貨量已經突破百億顆,僅用12年就走完了傳統架構30年的發展歷程。目前,RISC-V正在積極向高性能領域擴展。在人工智能、數據中心、汽車電子等產品形態中,人們都已經可以看到RISC-V的身影,顯示出RISC-V的發展正在顯著加速。
近日,移動圖形處理器IP供應商Imagination公司發布DXT系列產品,其中高配版DXT72-2304 RT3 GPU擁有50%的性能增加和計算能力增加,最高9TB的AI推理能力,支持開源指令集架構RISC-V,擁有可配置化、可擴展化等功能。2022年年底,Imagination還宣布升級為 RISC-V 高級會員,稱其所有GPU 都兼容RISC-V SoC,使用戶能夠完全掌控他們的異構設計。
對此,Imagination 公司首席營銷官David Harold表示,公司對RISC-V非常有信心,相信其一定會帶來顛覆性的、巨大的變化。同時,Imagination也在和RISC-V相關的合作伙伴如SiFi、MD展開合作,希望把更多的GPU銷售給RISC-V相關的買家,希望未來有更多機會,銷售更多RISC-V產品。
除Imagination 外,其他廠商也在開發基于RISC-V的GPU。2022年6月,希臘IP公司Think Silicon展示了RISC-V 3D GPU 設計,這是該公司首款基于 RISC-V 的低功耗 GPU。RISC-V國際基金會的首席技術官Mark Himelstein宣布,2023年RISC-V的特殊興趣小組將重點關注對著色器和高級矩陣運算的擴展。這是與GPU相關的重要方向。
跨越專利、生態門檻是關鍵
目前的RISC-V可以說是初入 GPU賽道,未來能否取得更好表現,業界也在關注。David Harold就表示,GPU確實是一個很難的賽道,如果不是這么多專利保護起來,不會看到現在世界上只有為數不多的幾家GPU。RISC-V肯定也會面臨這些困境,很難克服這種挑戰。只有完全克服這些挑戰才能成為大家更加認可的開源GPU。
生態也是RISC-V未來發展過程中面臨的重要挑戰。無論是x86、ARM,還是早期市場上的MIPS、PowerPC等芯片架構,決定競爭成敗的都不僅是產品性能本身,還包括是否具有豐富的上層應用,以及高效的軟硬協同。平頭哥半導體副總裁孟建熠指出:“RISC-V將繼續向高主頻、高性能演進。而隨著穩定硬件的出現,軟硬件全棧成為必然。同時,RISC-V將走向更廣的生態合作,在商業合作上涌現更多新模式,軟件持續豐富,應用不斷多樣化。這是未來RISC-V發展的大趨勢。”
那么,下一步RISC-V廠商就應當積極加強自身產業生態的營造,使上層的軟件與應用豐富起來。Imagination 公司技術產品管理高級總監Stephen Barton指出:“GPU其實是一個很復雜的東西,不光是硬件開源了就可以直接為大家所使用,還要有相應的DDK(設備驅動程序套件)和應用軟件。這些軟件和DDK的開發是否是開源硬件同來源的公司提供的?優化程度如何?能不能完整地支持各種不同的接口和各種Open GL(開放圖形庫)?這些都是很復雜的事情,絕不是一句簡單的開源就完事的,還有大量細致的工作要做,還有許多挑戰要面對。”
David Harold也承認,現在有很多與RISC-V相關的IP供應商,但能提供GPU IP的并不多。對RISC-V來說,GPU是一個相對新的領域,更加需要產業鏈上下游的企業共同攜手,才能取得突破。但是,中國科學院軟件研究所總工程師武延軍也強調:“雖然目前RISC-V還局限在一些對算力和軟件生態豐富程度要求不那么高的領域,但是它的商用時機已經到了,以此為起點今后它的加速度是驚人的。”