华为的开发板为什么要从Arm架构转向RISC—V,不受限制吗?

华为的开发板为什么要从Arm架构转向RISC—V,不受限制吗?

因为众所周知的原因,华为已经很久没推出自研Arm架构的处理器了。但这并不意味着华为已经放弃处理器业务。华为轮值董事长表示,海思(华为芯片部门)的研发还在继续,为未来做些准备。

华为的开发板为什么要从Arm架构转向RISC—V,不受限制吗?

过去华为处理器上的CPU核心有的是基于Arm架构开发,有的直接是基于Arm提供核心“魔改”。但现在英伟达准备收购Arm,这使得华为不得不再次考虑Arm架构的可靠性。

不只是华为和国内的企业,美方也有不少知名的半导体公司对这场交易持反对态度。但美半导体公司更多的是出于商业角度考虑,而咱们的半导体公司考虑的内容就复杂一些。

尽管各界存在不少反对的声音,但英伟达对这场交易的最终结果持乐观态度。其首席执行官黄仁勋相信,各监管机构最终会批准这笔交易。

如果这场交易真的完成,那么意味着美将拥有世界上两大主流的指令集Arm和x86(已有)。

目前,在消费级市场,Arm和x86这两种CPU架构几乎占据了全部的市场份额。你所使用的手机、平板、电脑的CPU,不是Arm架构就是x86架构。

不过在Arm和x86市场份额的空隙中,还有一种CPU架构应用在消费级市场,它主要用在智能穿戴设备上 。

它就是RISC—V指令集架构。

该指令集被很多厂商看好,其中包括率先推出x86处理器的英特尔。

面向消费级市场的黄山2号芯片就是基于此架构开发,该芯片主要用于智能穿戴设备。

华为的开发板为什么要从Arm架构转向RISC—V,不受限制吗?

而作为国内消费级芯片市场一哥的华为海思,目前还没有正式的推出基于RISC—V的芯片。

不过值得一提的是,用于HarmonyOS的Hi3861开发板的芯片应该是基于RISC-V开发,因为在它的开发环境中有提到“gcc riscv32”字样。

华为的开发板为什么要从Arm架构转向RISC—V,不受限制吗?

网友们认为,这是华为从Arm转向RISC—V的标志事件。

RISC—V有什么吸引华为的点?

最关键的,RISC—V是完全开放的

或者说不受限制的

RISC-V指令集可以用于任何目的,允许任何人设计、制造以及销售RISC-V芯片和软件。

它遵循BSD授权协议,不但使用不受限制,甚至开发者可以在其基础上发展的指令集架构闭源、收费。这都是完全运行的。

虽然该项目始于加州大学伯克利分校,但许多贡献者是该大学以外的志愿者和行业工作者。而且为了保证中立性,RISC—V基金会的总部特意从美国迁至瑞士。官方毫不避讳的表示,这就是为了确保美国之外的大学、政府及公司可不受**影响使用开源的 RISC-V。

另外值得一提的是,在该基金会最核心的13名会员中,除了西部数据和SiFive其余都为中国企业。其中包括有能力基于Arm架构开发出高性能SoC、CPU的华为,以及在国内,手机SoC设计能力仅次于华为的紫光展锐。

RISC—V能吸引华为等开发者的不只是它的开放性,更多的是其在技术上的优势。

关于RISC—V架构性能的描述

有科技媒体称,x86的特长在处理数据的量上,而Arm的特长在处理数据的速度上,二者各有优势,难以互替,而RISC—V则兼具二者一定的优势。

该指令集用于现代计算设备,设计者考虑到了这些设备用途中的性能与功率、效率问题。除此之外,RISC—V还具有众多支持的软件,这解决了新指令集通常的弱点。

架构精简,门槛低

RISC-V基础指令集只有40多条,加上其它的模块化扩展指令总共几十条指令。 RISC-V的规范文档仅有145页,而“特权架构文档”的篇幅也仅为91页。

早已商用架构的x86和Arm架构,为了能够保持架构的向后兼容性,其不得不保留许多过时的定义,导致其指令数目多,指令冗余严重,文档数量庞大,所以在这些架构上开发的门槛很高。

模块化

RISC-V将不同的部分以模块化的方式组织在一起,并试图通过一套统一的架构来满足各种不同的应用场景,这种模块化是x86与ARM架构所不具备的。

除此之外,RISC—V架构还具有完整的工具链、易于移植等优势。

一个对RISC—V架构的误解

因为目前还没有性能达到x86或Arm高端CPU水平的RISC—V处理器,所以很多人以为RISC—V架构是专门针对都性能要求不高的低功耗处理器设计,但其实,基于该架构的处理器是可以面向高性能计算场景的。

目前学术界已经有基于RISC-V架构的511核处理器(Celerity)。

而在商用上,SiFive自称RISC—V阵营中性能最强的P550CPU在四核心下,占用的芯片大小与单个Arm Cortex-A75相同,但P550在性能上表现更佳。

P550在SPECINt 2006测试中的得分为8.65/GHz(P550 delivers 8.65 SPECInt 2006 per GHz),可以与Cortex-A75相媲美。

基于RISC—V架构,是可以开发高性能CPU的,但需要充足的资金,长期的研发。

比起已经大规模商用的Arm和x86,RISC—V还处在早期阶段,日后基于此架构的高性能CPU会来的。

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