從產(chǎn)業(yè)與教育生態(tài),談RISC-V的發(fā)展現(xiàn)狀與未來
近期業(yè)內(nèi)有兩起收購消息是業(yè)界普遍在關注的,一是英偉達準備拿下Arm,另一則是有消息稱Intel計劃收購SiFive——雖然這兩起并購事件可能還存在很多不確定性,尤其后者還未知八字是否有一撇,但這對全球和中國CPU生態(tài)發(fā)展都是有重大影響的事件。這也是上周在上海舉辦的首屆RISC-V中國峰會上,諸多專家學者交流探討的話題。
在上周舉辦的RISC-V中國峰會上,兩次圓桌討論相關RISC-V的發(fā)展問題,包括“RISC-V產(chǎn)業(yè)及生態(tài)發(fā)展”和“RISC-V教育及軟件生態(tài)”。除了Intel預備收購SiFive這類熱門話題,還有一些在圓桌展開的有趣議題在此也值得記錄,也有助于我們理解RISC-V當前的發(fā)展現(xiàn)狀,和接下來它可能會怎么發(fā)展。
這兩次圓桌討論,分別是芯原股份創(chuàng)始人、董事長兼總裁戴偉民,以及芯原股份副總裁汪志偉主持的。參與話題討論的除了來自芯來科技、紅帽軟件、兆易創(chuàng)新、開源芯片基地等的企業(yè)與機構代表,還包括來自西安交通大學、東南大學、四川大學等高校教授。雖然本文要涉及的內(nèi)容可能比較散,但具備了相對充沛的信息量。
RISC-V像10年前的Arm
戴偉民在圓桌上特別提到:“10年前,Arm也面臨今天RISC-V的問題。Arm當時面臨x86強大的生態(tài)。”“當時Arm是孤軍奮戰(zhàn),還不像現(xiàn)在RISC-V有這么多參與者出現(xiàn)?!薄爱敃r有Linaro這樣一個生態(tài)組織,幫助Arm推廣生態(tài)系統(tǒng)?!?Linaro當年建設Arm生態(tài)的歷史在RISC-V這里因此是具備了借鑒意義的。
圓桌現(xiàn)場,開源芯片基地CEO、研究院院長郭晶,此前曾是Linaro全球執(zhí)行副總裁、大中華區(qū)總裁,戴偉民打趣說是從Arm轉(zhuǎn)戰(zhàn)了RISC-V。“Linaro很特別,僅靠開源活下來確實非常有趣。我自己總結(jié),Linaro是典型的私塾模式:大戶人家捐錢、捐人蓋學堂。因為是私塾,所以是把自己的富家子弟送進去,學堂也就只為高端貴族服務?!?郭晶說。
這里私塾的比方,是指Linaro對加入進來的許多大企業(yè)收取“門檻費”,同時需要這些大企業(yè)帶進工程師人才資源合作?!癓inaro當時面對全球規(guī)模較大、相對成熟的芯片公司和操作系統(tǒng)廠商,我們在全球找了200個大神。這些大神是來自IBM、Intel、Freescale、TI等大企業(yè)的有15-20年工作經(jīng)驗的頂級工程師。200個大神帶著整個社區(qū)的工程師,一起提升Arm在開源社區(qū)代碼貢獻能力,并且對代碼做高質(zhì)量開發(fā)、優(yōu)化的工作?!?/span>
“但私塾模式只給貴族服務,這不是健康的社區(qū)模式。所以當時我們也做了一件很值得驕傲的事情,打造了開發(fā)板模式。4-5年前我們打造了96board開發(fā)板。96板在過去這些年覆蓋了全球120 核心廠商,包括芯片開發(fā)公司、操作系統(tǒng)公司、軟件工具公司、OEM/ODM集成商。核心廠商和市場玩家我們都覆蓋了,基本上成為了整個Arm生態(tài)圈的事實標準?!被?6板定制的開發(fā)板數(shù)量,全球出貨量據(jù)說是達到了500萬片的。這種“開發(fā)板模式”實現(xiàn)了“私塾”對公眾的部分開放。
而來到今天的RISC-V,“這種模式能被復制嗎?”郭晶表示,“這其實不是真正健康的商業(yè)閉環(huán),而只是把工程師拉到一起,大家捐錢把頂級的工程師養(yǎng)起來。過往的經(jīng)驗是可以拿來用的,但我們也希望吸取教訓,這也是芯片基地希望要做的事情。一方面去建立開源軟硬件核心高端能力,把大家召集起來,一起去定義底層共同的、需要協(xié)同發(fā)展的生態(tài);同時更大的目標,是希望把RISC-V,尤其是希望通過AIoT驅(qū)動整個垂直應用賽道,包括智能家電、智能制造、智能能源、智能交通、區(qū)塊鏈這幾個領域天生適合RISC-V生態(tài),加上芯片、軟件和應用,去實現(xiàn)落地?!?/span>
“所以后期產(chǎn)學研孵化、技術成果轉(zhuǎn)化,甚至接下來會把類似的design service、芯片驗證落地的能力平臺建立起來。同時我們會投資基金平臺建設,去幫助孵化創(chuàng)新型企業(yè)。整體我們要打造的是商業(yè)閉環(huán),幫助基于RISC-V的中小型創(chuàng)業(yè)公司,看到商業(yè)化的曙光?!惫дf?!拔覀儸F(xiàn)在不需要大家交錢進來,沒有門檻?!?/span>
“就像戴總說的,現(xiàn)在的RISC-V很像10年前的Arm,非常碎片化。我們希望幫助很多創(chuàng)新型中小型企業(yè),讓他們更快地加入進來,大家一起協(xié)同開發(fā)。剛才提到‘一起定義底層共同的’部分,共同部分包括工具鏈、軟件優(yōu)化等的協(xié)作,我們可以領銜這樣的項目,資金上提供幫助,在需要共同開發(fā)、重復投入、碎片化的這部分工作上,幫助中小型企業(yè)來解決問題,讓這些企業(yè)把人力物力集中到可以實現(xiàn)差異化、掙錢的部分?!?/span>
“這是我們曾經(jīng)在Arm身上吸取了經(jīng)驗,且證明成功過的模式?!惫н@里所說的“碎片化”的工作,有一部分應該是指基于RISC-V本身開放的特性,實現(xiàn)面向不同Linux分支操作系統(tǒng)的定制門檻變低,RISC-V的發(fā)展會因為場景差異而變得十分多樣化(而不是局限在某一兩個平臺上)。但“指令集、擴展指令集越來越碎片化,這會成為整個生態(tài)未來要面臨的現(xiàn)實困難”,而開源芯片基地則期望集合不同層級的力量,來為市場參與者解決類似的問題。感覺這些可能是未來RISC-V發(fā)展中,可借鑒的挺有意思的思路。
現(xiàn)場圓桌正在進行觀眾投票
“Intel收購SiFive以后,能夠形成完整的AIoT產(chǎn)業(yè)鏈、生態(tài)圈,對其整個生態(tài)的發(fā)展是非常有利的。今天大家都在上下融合:做芯片的向系統(tǒng)邁進,做系統(tǒng)的在向芯片邁進。很多技術、產(chǎn)業(yè)邊界都不再是那么清晰,所以現(xiàn)在其實更講究融合。Intel與SiFive的合作我個人認為是想把云端的產(chǎn)業(yè)鏈做大做強。”沈磊表現(xiàn)。
芯來科技執(zhí)行總裁彭劍英則提到:“Arm以前嘗試做服務器市場,時機不對所以失敗了。但去年到今年,包括蘋果M1的出現(xiàn)、Arm進軍服務器領域,Arm在桌面和服務器市場都已經(jīng)準備就緒?!薄癆rm是由下往上的滲透路徑?!边@里的由下往上應該是指從移動與嵌入領域,進軍高性能領域——這一點,我們在此前剖析Arm面向服務器市場的Neoverse IP文章中有詳細提到過;而“Intel是希望從上往下發(fā)展”,即從服務器和PC,向IoT市場發(fā)展。
“Intel其實一直有嘗試在移動端、AIoT方面做布局,但并沒有取得很大的成功和突破。而收購,可以在戰(zhàn)略和業(yè)務上,從上往下走。云邊端三個領域,都可以有很好的市場表現(xiàn)。ISA層面未必一定都必須是x86。所以收購成功就能打造新的戰(zhàn)略方向。全新的RISC-V架構,對Intel而言也更沒有包袱?!?/span>
出現(xiàn)Intel要收購SiFive的消息,一方面表現(xiàn)的是Intel本身在現(xiàn)有市場上的相對乏力和對創(chuàng)新的渴望,另一方面也能表現(xiàn)行業(yè)對RISC-V在AIoT時代發(fā)展?jié)摿Φ恼J可。
另一方面,圓桌討論普遍認為英偉達若成功收購Arm,則對RISC-V客觀上會造成發(fā)展的促進。沈磊說,“英偉達若成功收購Arm,Arm的中立地位必將受到質(zhì)疑。在這種情況下,對RISC-V就有推動作用。這時候,我們會更關注具有中立性質(zhì)的開放指令集?!?/span>
“Arm失去中立性我們還有沒有更好的選擇,RISC-V能不能成為主流,成為Arm的替代,并沒有絕對的答案。并購大概能夠提供一個利好的時間窗口?!迸韯ττ谟ミ_并購Arm也存在一些憂慮,“收購背后必然存在戰(zhàn)略意義,英偉達的GPU、DPU,加上CPU以后就能做更多深入創(chuàng)新或者綁定,或者實現(xiàn)更深度的合作,這是可以進一步成就英偉達的?!?/span>
“對中國來說,國內(nèi)現(xiàn)在這一波創(chuàng)業(yè)的明星公司,他們的目標就是英偉達。如果英偉達成功收購Arm,會讓他們的目標實現(xiàn)變得非常困難?!迸韯τ⒄f,“國內(nèi)RISC-V畢竟還只占到很小的市場份額,所以這起收購會觸動到大家的神經(jīng)。以前沒想過:中立的Arm有一天會被收購,而且英偉達還開出了令人無法拒絕的價格?!?/span>
在如今這個時代背景下,RISC-V本身作為AIoT時代的一個新平臺,在國內(nèi)作為一個探討話題,其特殊性又在于它與中國CPU未來的自主、可控、繁榮與創(chuàng)新存在著千絲萬縷的聯(lián)系。
戴偉民提到,2018年8月,上海市經(jīng)信委發(fā)布國內(nèi)第一個和RISC-V相關的扶持政策;9月,上海市經(jīng)信委推薦芯原作為首任理事長單位牽頭建立了中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟——10天內(nèi),紫光展銳、華大、君正、復旦、交大、電子科大、中國科大、華芯投資上海分公司等60多家企業(yè)及機構就加入了中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。而且在此之前的6月,國內(nèi)第一家RISC-V CPU IP及解決方案公司芯來科技成立——芯原當時也以天使投資的身份,投了這家企業(yè)。
RISC-V生態(tài)在國內(nèi)的發(fā)展,由于大環(huán)境——再加上如今英偉達對Arm的收購,有著天然的加速器在背后發(fā)揮作用。但在產(chǎn)業(yè)本身之外,它與國內(nèi)的教育界又有著怎樣的化學反應?
“RISC-V教育及軟件生態(tài)”圓桌討論中,芯原股份副總裁汪志偉主要圍繞RISC-V在教育中的位置話題,與高校教授和企業(yè)專家作了探討。其中令人印象頗深刻的,是在談“高校在本科與研究生教學中如何構建基于RISC-V處理器的課程體系”問題時,幾位教授談到的內(nèi)容。
西南交通大學信息學院電子工程系副系主任邸志雄提到了比較具體的問題,即當代本科與研究生教學,學分壓縮是趨勢。原來的課都在砍的情況下要單獨增加一門叫做RISC-V的課是有難度的。而建立新的知識體系,將RISC-V融入其中,“從數(shù)電開始,到體系結(jié)構,到組成原理、操作系統(tǒng),這才是能體現(xiàn)RISC-V價值的課程體系?!薄皬默F(xiàn)有課程出發(fā),做結(jié)合性課程,才能推進RISC-V,只是這么做也很有難度。”
東南大學國家專用集成電路系統(tǒng)工程技術研究中心副教授凌明,在針對這個問題的表達上很有趣。他說:“在回答這個問題前必須思考兩個問題。第一為什么要建立基于RISC-V的課程體系,而不是去講MIPS、Arm、x86?第二,如果講RISC-V,它與講MIPS、Arm、x86有何不同?”
“第一個問題,為什么要講RISC-V?不能因為這項技術比較熱就去上這個課,這不是教學的理由。大學課程要有延續(xù)性和嚴謹性。我們選擇RISC-V,是因為開放性、開源性。學生可以看到CPU里面的具體實現(xiàn)。我們講Arm,實際上只能講Arm指令集和大概的體系結(jié)構,看不到details;而RISC-V,讓學生第一次有這樣的機會看到details,這是很有價值的?!?/span>
“第二個問題,把RISC-V放進課程體系,相比Arm、x86,課程體系有什么變化嗎?我仔細想了想,其實還真沒有,或者說不是很明顯。因為RISC-V是個指令集,從本質(zhì)上來說相關技術都是通用技術,是很成熟的處理器技術。從這個角度來看,并沒有特別的地方?!绷杳髡f,“但RISC-V的開源和開放,讓我們在課程里可以鼓勵學生參加開源項目;而且雖然是通用技術,但RISC-V的設計還是精雕細琢的——研究生課程會去討論為什么要這樣做,和Armv8又有什么不同——這些原因分析對于幫助學生掌握和思考問題會很有幫助?!?/span>
針對RISC-V在高校中課程體系的設置,看來還是頗有一番門道,具備可行性但需要解決更多“工程”問題的。
西安電子科技大學微電子系教授游海龍,從高校的角度對企業(yè)與高校間的合作提出了建議:“好多企業(yè)都在做大學計劃,我們學校感受到的其實是太多企業(yè)來做大學計劃。其中有些企業(yè)可能跟我們?nèi)瞬排囵B(yǎng)的定位還不同;同一個大學計劃在不同學校做,效果也可能是不一樣的。我有幾個建議:
芯來科技生態(tài)發(fā)展總監(jiān)胡燦則從企業(yè)的角度,談到:“芯來是2018年才成立的,2019年就做大學計劃了。其實大學計劃傳統(tǒng)意義上需要投入很多人力物力。我發(fā)現(xiàn)了一些門道:我以前在大公司涉足過大學計劃,那時候的大學計劃普遍看起來很風光,給學校提供板子、配套教材。但這些東西在很多學校就只是落灰。反而社區(qū)做好了,就能相輔相成。”
“大學計劃對于企業(yè)而言,最重要的一點是做到‘精準’,掌握學校的具體需求,而不是由企業(yè)直接把一套現(xiàn)成的東西交給學校。要和學校一起制定標準、服務,而不是憑想象直接給老師推那些不適用于大學環(huán)境的東西,造成資源浪費。”胡燦說。這里胡燦與游海龍?zhí)接懙脑掝},其實是頗為異曲同工的:適合學校需求的,才能真正發(fā)揮作用。
除了大學計劃以外,產(chǎn)學研合作的產(chǎn)品研發(fā),也是企業(yè)與高校合作中的重要方式。在這個過程中,雙方如何達成雙贏并不是個簡單的問題。凌明談到:“產(chǎn)品規(guī)劃可以分為今天的產(chǎn)品、明天的產(chǎn)品、后天的產(chǎn)品。企業(yè)與高校應該在哪個層面合作?現(xiàn)在很多企業(yè)是讓學校合作今天的產(chǎn)品,要求馬上做出一個產(chǎn)品。雙方難免都會失望,都不滿意?!?/span>
“企業(yè)期望今天的產(chǎn)品要高校來幫助完成,這個定位是不準確的。所幸,越來越多的企業(yè)選擇將明天和后天的產(chǎn)品與高校合作。明天的產(chǎn)品,就是指產(chǎn)業(yè)里面共性的關鍵技術的研發(fā);后天的產(chǎn)品,則是未來的原創(chuàng)性的發(fā)明和創(chuàng)造。這些東西才適合高校去做?!绷杳髡f,“老師帶著學生,無法像企業(yè)一樣開展嚴格的質(zhì)量控制、版本管理,所以高校的性質(zhì)決定了,我們應該做明天或后天的產(chǎn)品?!?/span>
“我們要做來自于工程、高于工程,最終指導工程的課題。”這可能才是高校在產(chǎn)學研合作中,真正適合發(fā)揮的作用。汪志偉也表示:“芯原和高校也有合作,我的體會也是我們不應當追求短期利益。高校更多擅長在前瞻性的研究。我自己的經(jīng)驗是,3-5年的合作周期比較好,這樣的合作過程也更有機會落地。” 凌明則表示當前學校正與海思、華為、國微、華大九天如今都在進行3年甚至5年的項目,也是更為合理、愈發(fā)成熟的合作模式。
兆易創(chuàng)新合肥子公司總經(jīng)理潘攀則強調(diào),企業(yè)與高校在合作中要實現(xiàn)雙贏,“我總結(jié)是要有合伙人心態(tài),雙方的訴求有差異,我們要找到共同點,以合伙人的需求去做這件事。這樣的合作就像是個合伙人公司,大家都是打工的?!?/span>
“其次還要有黏性機制,比如我們做聯(lián)合實驗室計劃的時候,有詳細的目標計劃,就像企業(yè)商業(yè)計劃書一樣,有共同的愿景和目標,也要履行后續(xù)職責。另外這個黏性機制也包括有效的溝通,理解學校的想法、企業(yè)的用心,減小摩擦力。我們開始和合肥工業(yè)大學做聯(lián)合實驗室2年,前1年就開了4-5次會,現(xiàn)在基本每周都會有個小會。這種有效的溝通是很重要的?!?/span>