初入GPU賽道，RISC-V能否取得好表現(xiàn)？

受高專利門檻、生態(tài)門檻等因素限制，通用GPU IP在圖形處理領(lǐng)域一直沒(méi)有很好的表現(xiàn)，ARM盡管推出Mali系列，其市場(chǎng)影響與同為ARM旗下的CPU Cortex系列相比，明顯不足。近日，Imagination發(fā)布新一代面向移動(dòng)市場(chǎng)的GPU IP產(chǎn)品DXT系列，部分采用了RISC-V。其他廠商也開(kāi)始嘗試推出GPU IP。這些情況都表明RISC-V開(kāi)始進(jìn)入GPU賽道，能否取得更大成功，值得業(yè)界關(guān)注。

RISC-V探索GPU賽道

2022年中期，RISC-V國(guó)際基金會(huì)首席執(zhí)行官Calista Redmond披露，RISC-V架構(gòu)芯片出貨量已經(jīng)突破百億顆，僅用12年就走完了傳統(tǒng)架構(gòu)30年的發(fā)展歷程。目前，RISC-V正在積極向高性能領(lǐng)域擴(kuò)展。在人工智能、數(shù)據(jù)中心、汽車電子等產(chǎn)品形態(tài)中，人們都已經(jīng)可以看到RISC-V的身影，顯示出RISC-V的發(fā)展正在顯著加速。

近日，移動(dòng)圖形處理器IP供應(yīng)商Imagination公司發(fā)布DXT系列產(chǎn)品，其中高配版DXT72-2304 RT3 GPU擁有50%的性能增加和計(jì)算能力增加，最高9TB的AI推理能力，支持開(kāi)源指令集架構(gòu)RISC-V，擁有可配置化、可擴(kuò)展化等功能。2022年年底，Imagination還宣布升級(jí)為 RISC-V 高級(jí)會(huì)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(gòu)設(shè)計(jì)。

對(duì)此，Imagination 公司首席營(yíng)銷官David Harold表示，公司對(duì)RISC-V非常有信心，相信其一定會(huì)帶來(lái)顛覆性的、巨大的變化。同時(shí)，Imagination也在和RISC-V相關(guān)的合作伙伴如SiFi、MD展開(kāi)合作，希望把更多的GPU銷售給RISC-V相關(guān)的買家，希望未來(lái)有更多機(jī)會(huì)，銷售更多RISC-V產(chǎn)品。

除Imagination 外，其他廠商也在開(kāi)發(fā)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(shè)計(jì)，這是該公司首款基于 RISC-V 的低功耗 GPU。RISC-V國(guó)際基金會(huì)的首席技術(shù)官M(fèi)ark Himelstein宣布，2023年RISC-V的特殊興趣小組將重點(diǎn)關(guān)注對(duì)著色器和高級(jí)矩陣運(yùn)算的擴(kuò)展。這是與GPU相關(guān)的重要方向。

跨越專利、生態(tài)門檻是關(guān)鍵

目前的RISC-V可以說(shuō)是初入 GPU賽道，未來(lái)能否取得更好表現(xiàn)，業(yè)界也在關(guān)注。David Harold就表示，GPU確實(shí)是一個(gè)很難的賽道，如果不是這么多專利保護(hù)起來(lái)，不會(huì)看到現(xiàn)在世界上只有為數(shù)不多的幾家GPU。RISC-V肯定也會(huì)面臨這些困境，很難克服這種挑戰(zhàn)。只有完全克服這些挑戰(zhàn)才能成為大家更加認(rèn)可的開(kāi)源GPU。

生態(tài)也是RISC-V未來(lái)發(fā)展過(guò)程中面臨的重要挑戰(zhàn)。無(wú)論是x86、ARM，還是早期市場(chǎng)上的MIPS、PowerPC等芯片架構(gòu)，決定競(jìng)爭(zhēng)成敗的都不僅是產(chǎn)品性能本身，還包括是否具有豐富的上層應(yīng)用，以及高效的軟硬協(xié)同。平頭哥半導(dǎo)體副總裁孟建熠指出：“RISC-V將繼續(xù)向高主頻、高性能演進(jìn)。而隨著穩(wěn)定硬件的出現(xiàn)，軟硬件全棧成為必然。同時(shí)，RISC-V將走向更廣的生態(tài)合作，在商業(yè)合作上涌現(xiàn)更多新模式，軟件持續(xù)豐富，應(yīng)用不斷多樣化。這是未來(lái)RISC-V發(fā)展的大趨勢(shì)?！?/p>

那么，下一步RISC-V廠商就應(yīng)當(dāng)積極加強(qiáng)自身產(chǎn)業(yè)生態(tài)的營(yíng)造，使上層的軟件與應(yīng)用豐富起來(lái)。Imagination 公司技術(shù)產(chǎn)品管理高級(jí)總監(jiān)Stephen Barton指出：“GPU其實(shí)是一個(gè)很復(fù)雜的東西，不光是硬件開(kāi)源了就可以直接為大家所使用，還要有相應(yīng)的DDK（設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序套件）和應(yīng)用軟件。這些軟件和DDK的開(kāi)發(fā)是否是開(kāi)源硬件同來(lái)源的公司提供的？?jī)?yōu)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(kāi)放圖形庫(kù)）？這些都是很復(fù)雜的事情，絕不是一句簡(jiǎn)單的開(kāi)源就完事的，還有大量細(xì)致的工作要做，還有許多挑戰(zhàn)要面對(duì)?！?/p>

David Harold也承認(rèn)，現(xiàn)在有很多與RISC-V相關(guān)的IP供應(yīng)商，但能提供GPU IP的并不多。對(duì)RISC-V來(lái)說(shuō)，GPU是一個(gè)相對(duì)新的領(lǐng)域，更加需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游的企業(yè)共同攜手，才能取得突破。但是，中國(guó)科學(xué)院軟件研究所總工程師武延軍也強(qiáng)調(diào)：“雖然目前RISC-V還局限在一些對(duì)算力和軟件生態(tài)豐富程度要求不那么高的領(lǐng)域，但是它的商用時(shí)機(jī)已經(jīng)到了，以此為起點(diǎn)今后它的加速度是驚人的?！?/p>

作者丨陳炳欣? 編輯丨諸玲珍

美編丨馬利亞? 監(jiān)制丨連曉東