RISC-V,目前僅次於Arm的第二大處理器架構,近來在人工智慧(AI)設計和中國市場的部署成長態勢超乎預期。這些趨勢正是日前於加州聖塔克拉拉RISC-V 2025高峰會(RISC V Summit 2025)上,業界專家提出的多項亮點之一。
2024年10月通過的RVA23規範(profile),也是備受關注的焦點之一,它定義了通用核心的ISA擴展集,並象徵對於強化RISC-V生態系的大規模投資。RVA23整合了軟體、工具與功能,以協助RISC-V架構在自由且開放的空間中演進。在今年的高峰會上,RISC-V領導廠商均傳達了對於生態系發展的意圖,而社群也在消化RVA23;下一個重大生態系版本的發佈顯然還有多年的路要走。
誠如預期,生態系是2025年RISC-V高峰會上的重要主題之一。
生態系仍是主軸 AI與中國市場掀熱潮
在今年的活動中,中國市場與AI的關注度創造了令人驚歎的效果。市場研究和顧問公司The SHD Group ASIC、SoC和IP首席分析師Richard Wawrzyniak解釋,該公司在收到來自中國的資料後,已開始修正對於RISC-V的預測。他告訴《EE Times》,中國市場的崛起主要歸功於汽車產業持續尋求低成本的解決方案,並希望進一步整合零件數至更少零件,以降低物料清單(BOM)成本。
RISC-V International執行長Andrea Gallo表示:「汽車產業正在追趕過去三十年的運算匱乏,並努力在五年內迎頭趕上。」晶心科技(Andes Technology)總裁暨技術長蘇泓萌則指出與RISC-V在汽車領域普及相關的另一個重要因素。他說:「到目前為止,我們在汽車領域的設計方式仍過於僵化。」
儘管汽車與消費市場擁有最高的RISC-V設計滲透率,Wawrzyniak指出,這種指令集架構(ISA)是為AI量身打造的。他補充,RISC-V很幸運地在AI浪潮來臨時恰逢其時。「AI晶片設計者正在同時考量Arm與RISC-V處理器架構。」
AI加速RISC-V進入加速期
Wawrzyniak表示,「AI晶片所需的異質特性最適合RISC-V。SoC可以同時支援RISC-V與其他ISA,使AI應用能為每個功能選擇最適合的核心。」RISC-V客製化實作的能力有助於晶片設計者適當地匹配CPU核心尺寸。此外,為RISC-V添加擴展(extensions)的能力,促進了快速變動的AI應用中的新發展。
RISC-V世界正從通用處理器轉向加速AI運算解決方案。
Wawrzyniak指出,有限狀態機(FSM)、微控制器(MCU)與協同處理器(co-processors)是RISC-V在主機CPU之外最熱門的使用案例。他補充:「如今,隨著RISC-V導入更高階應用,主機CPU也越來越受歡迎。」
舉例來說,Nvidia最近坦言在其所有產品中使用RISC-V核心;在其晶片中設有10~40個RISC-V核心。這家AI巨頭還宣佈計畫將其CUDA平台移植至RISC-V處理器。Wawrzyniak說:「這驗證了RISC-V的重要性,也打消了關於RISC-V採用的質疑。」
英特爾(Intel)和Nvidia最近宣佈的合作,另一方面也增強了RISC-V的滲透率。其他AI巨頭如博通(Broadcom)、Google和Meta加入RISC-V陣營,進一步驗證了此ISA在AI市場中的實用性。有些工程師還打趣道,RISC-V中的「V」即代表「向量」(vector)。
RISC-V與Edge AI共舞
在主題演講中,SiFive首席架構師Krste Asanovic強調,AI並不是一個垂直產業,而是適用於不同市場的技術。因此,邊緣AI (Edge AI)應運而生,將這項革命性技術帶入超大規模運算中心之外的現實世界。Edge AI正與AI資料中心互補,並呈現戲劇性的成長。
Wawrzyniak認為,RISC-V在Edge AI設計中所獲得的動能更甚於資料中心。他也指出,Edge AI在消費性領域的應用更加突顯。事實上,在RISC-V高峰會的開幕演講中,Gallo提及最近由Synaptics發表的Astra Edge AI處理器,其中即整合了基於RISC-V技術的Google Coral神經處理單元(NPU)。
RISC-V峰會讓業界一窺Edge AI晶片和應用的設計工程架構。
RISC-V市場發展委員會主席Makeljana Shkurti表示:「雲端或許點燃了AI革命,但邊緣才是AI真正觸及現實世界之處。」在她的主題演講中,她概述了Edge AI的需求,包括超低延遲、確定性運算,以及即時感知和決策迴路。
接著,她說明促成RISC-V的關鍵因素,例如為即時系統調校的開放ISA,以及為控制與感知而設計的客製擴展(custom extensions)。
Shkurti並談到領域專用加速器,以及其如何提升Edge AI裝置中的可靠性與可預測性。她總結道:「RISC-V與Edge AI正朝同一方向邁進。」
在談論RISC-V如何跨越不同垂直領域發展時,在高峰會上的主題演講者們均指出,RISC-V提供了一個從MCU到超級電腦的通用標準,讓新創公司甚至可以在數月而無需數年內開發出處理器。一位主題演講者更強調,AI的未來不必花錢購買,它可以使用RISC-V處理器來打造。
(參考原文:RISC-V Exceeding Expectations in AI, China Deployment,by Majeed Ahmad,Susan Hong編譯)
本文同步刊登於《電子工程專輯》雜誌2025年11-12月號
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