RISC-V发展的三大趋势
近几天，第二届risc-v中国峰会如期举办，两大线上分会场同时进行。在8月24日的会议上，2022 risc-v中国峰会主席、平头哥半导体副总裁孟建熠、中国科学院计算技术研究所副所长包云岗、芯来科技ceo彭剑英等人发表了主题演讲。
通过他们的演讲，risc-v发展的三大趋势显露无疑。在核心层面，risc-v将向高性能计算领域进军；在生态方面，进一步完善“工具链”是产业界的主要任务；在应用层面，基于risc-v打造的芯片将会根据具体的场景，针对性优化芯片性能，提升risc-v芯片和场景的融合。
risc-v发力高性能领域
从产业发展情况来看，物联网iot相关应用是risc-v落地的起点，mcu无论是从内核，还是从产品来看，都是目前国内risc-v发展最成熟的环节。不过，risc-v显然并不满足现状，进入高端嵌入式以及边缘智能等领域是大势所趋，部分risc-v核心已经将数据中心应用列为目标应用。
为了冲击高性能计算市场，risc-v国际基金会成立了高性能计算特别小组，推动risc-v在高性能计算、超算、边缘计算以及ai、机器学习、深度学习等方面的应用。
孟建熠表示，过去一年，在全球risc-v生态伙伴的共同努力下，risc-v有了很大的进展，specint性能首次超过10分，进入高性能计算的行列。未来，平头哥将在通用计算和dsa两个方向上持续演进，推动risc-v架构在性能上达到其他架构的水平。
在第二届risc-v中国峰会上，平头哥发布首个高性能risc-v芯片平台“无剑600”及soc原型“曳影1520”。
据介绍，无剑600平台是全球risc-v性能最高的可量产soc芯片设计平台：它支持4核高性能risc-v处理器，最高主频可达2.5ghz，实现了cpu+xpu异构架构的全面优化；支持64位lpddr4x，最高吞吐率4266mt；整合4tops的int8 ai算力；全流程满足gp tee国际安全标准。
将无剑600平台和arm架构产品横向对比，能够看到，如果后续芯片设计能够发挥出无剑600的100%性能，那么具体芯片的一些性能将比目前全球领先水平的arm架构mpu更出色。同时，曳影1520证明了risc-v可以作为一个可量产、稳定可靠的高性能芯片的新选择。
而在第二届risc-v中国峰会上，芯来科技也展示了自己的下一步产品计划。彭剑英透露，芯来科技已经在900系列内核上进一步规划了1000系列和2000系列，将会满足数据中心在异构计算方面的最高运算性能要求。
彭剑英认为，未来高性能数据中心是应用定义芯片的代表领域，东数西算、云游戏、互联网、信创和金融等行业应用大大增加了高性能cpu的需求量，risc-v有着巨大的市场机遇。
risc-v进一步完善工具链
一直以来，在谈论risc-v的优劣势时，人们总是喜欢讲到risc-v在生态方面的不足，更进一步是谈到工具链的不完善。不过，通过第二届risc-v中国峰会能够看到，过去一年risc-v在工具链和生态建设方面，有了长足的进步。
在这方面，最显著的变化要数包云岗老师谈到的香山处理器相关的进展。根据他的描述，过去的一年，香山处理器不仅是性能进一步提升，在工具链方面也产生了很多积极的改变。
我们都知道香山是一款开源的高性能 risc-v 处理器，基于chisel硬件设计语言实现，然而客户在调试的过程中，往往会采用verilog语言，那么verilog如果返回chisel便成为一个关注点。为此，香山项目团队研发了chiseldb，能够高效自动地传递结构化信息。
为了提升香山处理器性能分析的效率，香山项目团队研发了topdown性能分析工具，支持从“性能建模-数据处理-结果分析-优化建模”的完整工作流程，针对risc-v指令集完成了针对性优化适配。
此外，香山项目团队还在分支预测器、缓存敏捷验证以及指令集在线差分验证等方面进行了工具完善，提高开发者对香山处理器的利用效率。
根据彭剑英的介绍，芯来科技也在完善配套国产“芯”工具，nuclei studio 2022.04版本的发布增加了全新的nuclei package（npk）包管理框架，提供npk包的离线导入和在线包管理功能，支持b/p/v扩展。芯来科技将持续推动应用库及方案在芯来risc-v cpu ip特别是高性能产品线上的布局。
平头哥同样在积极地完善自己的工具链，孟建熠提到的该公司和lauterbach的合作，在调试、跟踪、实现和计划方面增强了工具链能力。比如在调试环节，劳特巴赫深度支持平头哥玄铁系列处理器调试，提供了跨芯片架构经验的调试方案，共同优化共同客户项目开发的迭代速度和鲁棒性。此外，平头哥也在积极推动risc-v挑战android乃至linux的丰富的软件栈。
在最新发布的无剑600平台上，平头哥与龙蜥社区、中科院软件所plct实验室进行了软硬件全栈的联合优化，完成了risc-v与龙蜥linux操作系统的3000多个基础包适配，并在曳影1520上首次运行firefox浏览器、libreoffice等大型桌面级软件，以及hexo和open rocket等基于nodejs和java的应用。
risc-v更好地赋能场景
此前，跃昉科技vp袁博浒曾发表言论称，目前的risc-v芯片产品市场里，95%以上芯片集中在mcu级别，200mhz算力以下的mcu级别的产品大约500款，中端200mhz到1.5ghz的范围内不足10款。
很多人对此的看法是risc-v会在中低端mcu领域同质化竞争，当然基于国产mcu当前的现状，中低端竞争激烈的情况当然是存在的，但同质化其实是可以避免的。
在第二届risc-v中国峰会上，沁恒微电子技术总监杨勇便分享了该公司的具体方法。他详细地介绍了沁恒微电子全栈mcu的策略，并表示这样的技术成果给客户带来的价值是，既有“面子”也有“里子”。
通过他的描述，具体的“面子”为免去了外接以太网、高速usb等收发器phy芯片；减少了pcb布局走线面积，且减少了emi干扰；免去了因为原厂外购第三方ip的授权费和提成费成本转嫁；免去了因为原厂外购不同家ip整合导致的额外冗余成本转嫁。
而“里子”则是得到了较高的480mbps高速usb传输速度；得到了较远的usb传输距离；得到了较低的运行功耗。
杨勇提到，沁恒微电子针对蓝牙应用做了专门的优化，成为首家支持risc-v wfe指令的公司，相关的soc产品为智能门锁领域带来了超低功耗和快速的唤醒速度。针对蓝牙mesh组网应用，该公司还提供了完备的组网例程和自研协议栈，帮助客户快速完成应用设计。
还有在电机应用方面，沁恒微电子自研支持硬件压栈和免表中断的快速中断技术，为电机应用带来高效的mcu处理器速度，加快客户电机产品的导入速度。
写在最后
随着核心、工具链和芯片产品的不断丰富和完善，risc-v的生态越来越被开发者认可。后续，走向高性能计算领域的risc-v核心拓宽了risc-v的广度，不断完善的工具链和应用方案则进一步挖掘了risc-v在各领域的深度和价值。三大趋势之下，risc-v未来可期。
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risc-v发力高性能领域
从产业发展情况来看，物联网iot相关应用是risc-v落地的起点，mcu无论是从内核，还是从产品来看，都是目前国内risc-v发展最成熟的环节。不过，risc-v显然并不满足现状，进入高端嵌入式以及边缘智能等领域是大势所趋，部分risc-v核心已经将数据中心应用列为目标应用。
为了冲击高性能计算市场，risc-v国际基金会成立了高性能计算特别小组，推动risc-v在高性能计算、超算、边缘计算以及ai、机器学习、深度学习等方面的应用。
孟建熠表示，过去一年，在全球risc-v生态伙伴的共同努力下，risc-v有了很大的进展，specint性能首次超过10分，进入高性能计算的行列。未来，平头哥将在通用计算和dsa两个方向上持续演进，推动risc-v架构在性能上达到其他架构的水平。
在第二届risc-v中国峰会上，平头哥发布首个高性能risc-v芯片平台“无剑600”及soc原型“曳影1520”。
据介绍，无剑600平台是全球risc-v性能最高的可量产soc芯片设计平台：它支持4核高性能risc-v处理器，最高主频可达2.5ghz，实现了cpu+xpu异构架构的全面优化；支持64位lpddr4x，最高吞吐率4266mt；整合4tops的int8 ai算力；全流程满足gp tee国际安全标准。
将无剑600平台和arm架构产品横向对比，能够看到，如果后续芯片设计能够发挥出无剑600的100%性能，那么具体芯片的一些性能将比目前全球领先水平的arm架构mpu更出色。同时，曳影1520证明了risc-v可以作为一个可量产、稳定可靠的高性能芯片的新选择。
而在第二届risc-v中国峰会上，芯来科技也展示了自己的下一步产品计划。彭剑英透露，芯来科技已经在900系列内核上进一步规划了1000系列和2000系列，将会满足数据中心在异构计算方面的最高运算性能要求。
彭剑英认为，未来高性能数据中心是应用定义芯片的代表领域，东数西算、云游戏、互联网、信创和金融等行业应用大大增加了高性能cpu的需求量，risc-v有着巨大的市场机遇。
risc-v进一步完善工具链
一直以来，在谈论risc-v的优劣势时，人们总是喜欢讲到risc-v在生态方面的不足，更进一步是谈到工具链的不完善。不过，通过第二届risc-v中国峰会能够看到，过去一年risc-v在工具链和生态建设方面，有了长足的进步。
在这方面，最显著的变化要数包云岗老师谈到的香山处理器相关的进展。根据他的描述，过去的一年，香山处理器不仅是性能进一步提升，在工具链方面也产生了很多积极的改变。
我们都知道香山是一款开源的高性能 risc-v 处理器，基于chisel硬件设计语言实现，然而客户在调试的过程中，往往会采用verilog语言，那么verilog如果返回chisel便成为一个关注点。为此，香山项目团队研发了chiseldb，能够高效自动地传递结构化信息。
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