RISC-V 基金会相关运作录
2019-07-12 09:05:22 阿炯

2019年7月,RISC-V 基金会宣布批准 RISC-V 基础指令集架构与特权架构规范,为 RISC-V 的可扩展性进一步奠定了基础。


开源指令集 RISC-V 相比其它指令集可以自由地用于任何目的,允许任何人设计、制造和销售 RISC-V 芯片和软件,因为这些特点,其相继吸引来 IBM、NXP、西部数据、英伟达、高通、三星、谷歌、华为与特斯拉等 100 多家科技公司加入其阵营,行业也不断在围绕它构建生态系统,对 ARM 等竞争对手造成了巨大的冲击。国内去年也成立了 RISC-V 中国联盟。

RISC-V 基金会是一家非营利性公司,旨在推动采用和实施 RISC-V 指令集架构(ISA),其近两年发展迅猛,目前有来自全球 28 个国家的 275 多个组织、个人与大学加入。RISC-V 基础指令集架构是应用软件与硬件之间的接口,编码为此规范的软件将继续在 RISC-V 处理器上永久使用,即使架构通过开发新扩展而发展也不受影响。

官方表示 RISC-V 采用简单的固定基础 ISA 和模块化固定标准扩展设计,有助于防止碎片化,同时支持定制,RISC-V 生态已经在此前的各种实现上展示了很大程度的互操作性,而现在批准了基础架构规范,开发人员可以进一步放心,他们为 RISC-V 编写的软件将可以一直运行在所有类似的 RISC-V 核心上。

特权架构则用于在软件堆栈的不同组件之间提供保护,并且尝试执行当前权限模式不允许的操作将导致引发异常。RISC-V 特权架构涵盖了非特权 ISA 之外的 RISC-V 系统的所有方面,包括特权指令以及运行操作系统和连接外部设备所需的其它功能。每个权限级别都有一组核心的特权 ISA 扩展,带有可选的扩展和变体,包括机器 ISA、主管 ISA 和管理程序 ISA。

“RISC-V 特权架构是 RISC-V 硬件和软件(如 Linux 和 FreeBSD)之间的契约,批准这些规范是 RISC-V 的里程碑”,RISC-V 特权架构任务组主席 Andrew Waterman 表示:“操作系统开发人员和硬件供应商可以放心地实现这些规范,不会有兼容性问题。”

关于特权架构规范的更多信息查看这里

更多详情请见官方公告

苹果 GPU 芯片供应商以 RISC-V 架构进军 CPU 领域

Imagination Technologies 于2021年8月公布了其 2021 年上半年的财务业绩,该公司获得了 7600 万美元的收入,相比 2020 年同期的 4900 万美元,实现了 55% 的收入增长,并且没有外部第三方债务。

在今年不错的业绩支撑下,Imagination 也正式宣布了扩大其影响力的下一步计划:开发和推出 RISC-V CPU 系列来寻求新的业务增长,这将同时满足离散 CPU 市场和异构计算领域的需求。

Imagination Technologies 是一家总部位于英国的半导体公司,成立于 1985 年。其主要业务是设计基于 PowerVR 的移动设备 GPU。最为人熟知的是在 2017 起之前,苹果在 iPhone/iPad 上所采用的 GPU 均是由 Imagination Technologies 所设计的 PowerVR GPU,苹果为此向 Imagination 缴纳授权和使用费用。两家公司在 2017 年宣布结束合作关系,但在 2020 年又重新达成了合作协议。除了苹果,Imagination 所开发的 PowerVR GPU 还被集成在其他智能手机芯片中。

如今通过涉足 RISC-V CPU 领域并将旗下的 GPU 集成在一起来似乎是一个明智的、合乎逻辑发展方向。根据报告,为了进军 RISC-V 架构的处理器设计市场,Imagination 预计在未来两年内投资 1.5 亿美元。有趣的是,该公司早在 2020 年 9 月就已经推出了 RISC-V 培训课程,这也许是该公司最早对该架构表达兴趣的一种体现。

进军 RISC-V 领域是 Imagination 近期才做出的决定,目前我们还不清楚具体产品何时能够真正面世。

关于 RISC-V

RISC-V 是一个开放的指令集架构(ISA),由 RISC-V 基金会管理,该基金会是一个成立于 2015 年的非营利组织,最初仅有 29 名成员组成,如今已成长为一个超过两千人的大型组织。RISC-V 与 Arm 不同的地方在于,RISC-V 不要求任何许可费用,这是它自推出以来取得压倒性增长的一个关键原因。不要以为它的开源和免许可费用意味着这是一个不合格的、削减成本的架构,如今这个开源架构已经在超级计算和机器学习市场取得了非常广泛的运用,最近 Esperanto 公司推出的 ET-SoC-1 超级计算机处理器就采用了该架构。

英特尔加入 RISC-V 国际基金会

2022年2月上旬消息,早在 2006 年,英特尔就放弃了基于 ARM 的 CPU 开发项目,当时他们以约 6 亿美元的价格将 XScale PXA 技术出售给 Marvell Technology Group。当时的想法是,x86 架构将成为所有英特尔处理器的基石。但如今英特尔面对来自 AMD,以及高通和苹果等基于 ARM 芯片的竞争,急需开辟一条新的路线。

英特尔近日正式宣布,他们已经以 Premier 成员的身份加入了 RISC-V 国际基金会(RISC-V International 是一个非盈利组织,支持免费和开放的 RISC 指令集体系结构和扩展),此举是英特尔持续投资于开源 RISC-V 架构的一部分。

目前英特尔已经有了基于 RISC-V 的 Nios V 处理器,而且在前段时间举办的 CES 上,英特尔旗下的子公司 Mobileye 也发布了 5nm RISC-V 处理器,但英特尔并不打算在短期内用 RISC-V 取代 x86_64,此次加入 RISC-V International 主要是对该生态进行长期投资,并且希望能吸引更多的客户加入英特尔代工服务业务(IFS,Intel Foundry Services)。英特尔副总裁 Bob Brennan 将加入 RISC-V 董事会和技术指导委员会。英特尔还将成立一个 10 亿美元的 IFS 创新基金,其合作伙伴将在 IFS 技术上制造 RISC-V 芯片,英特尔还将授权差异化 RISC-V IP 以加速创新。

从英特尔的角度来看,拥抱 RISC-V 有助于他们的 IFS 成为继台积电、三星等芯片代工厂之后的又一个新选择。英特尔可以在如今产能紧张的环境下为 RISC-V 提供所需的资金、晶圆厂服务和极具价值的芯片技术,帮助 RISC-V 在市场上取得成功。毕竟如今台积电和三星的芯片产能主要是贡献给了苹果、英伟达和高通这些芯片巨头,其他 RISC-V 开发商无论在体量上,还是需求上都无法与他们匹敌。

RISC-V 国际基金会的首席执行官 Calista Redmond 表示:“几十年来,英特尔一直是微处理器创新的领导者,今天的公告表明,对开源的大规模投资具有改变历史进程的力量。RISC-V 中的开放式协作已经引领了半导体行业的转变,这种伙伴关系将加速开放计算的创新“。自此,英特尔的 IFS 将成为唯一一家为所有三种业界领先的 ISA(x86、ARM 和 RISC-V。)提供优化 IP 的代工厂。

x86和ARM是世界前两大CPU架构,Intel作为x86霸主,这么多年来对ARM一直不感冒,除了当年收购StrongARM后尝试做过几款,但最终无疾而终。虽然x86依然在通用和高性能计算领域有着无可撼动的地位,可Intel的触角也开始伸向精简指令集架构,可这次不是ARM,而是更加开放的RISC-V。随着MIPS的倒下,RISC-V已经成为世界第三大CPU架构。Intel、阿里、华为、谷歌、中兴等也都是每年缴纳25万美元会费的RISC-V国际组织高级会员。

2022年6月,Intel和西班牙超算中心联合宣布,将投资4亿欧元(约合28.5亿元)建立联合实验室,10年内开发出基于RISC-V的处理器,目标是用于zettascale规模的超算,也就是十万亿亿次,比现在提升1000倍。要知道,超算算力刚刚在美国被刷新,AMD EPYC霄龙处理器、Instinct加速卡打造出全球第一台百亿亿(exascale)次超算“Frontier”。实际上,Intel对RISC-V的觊觎不是第一次了,去年还曾试图收购RISC-V IP研制公司SiFive。

历史上,Intel也在非x86架构上花了不少钱,比如上世纪80年代基于RISC的i960/i860、本世纪初的ARM以及基于VLIW的IA64/安腾(Itanium)等。

中国移动 OneOS 正式加入中国 RISC-V 产业联盟

2022年3月下旬消息,中国移动OneOS物联网操作系统正式加入中国RISC-V产业联盟(CRVIC),将发挥OneOS在RISC-V领域芯片适配及软件生态的能力,联合联盟成员积极投入到RISC-V技术创新和生态建设中。CRVIC联盟汇聚了芯原微、北京君正、华大半导体、上海复旦微、紫光展锐、晶心科技等产业上下游企业,联盟致力于解决中国RISC-V领域共同面对的关键问题,建立中国国产自主、可控、安全的RISC-V计算平台,促进形成贯穿IP 核、芯片、软件、系统、应用等环节的RISC-V产业生态链。

作为一款针对物联网的操作系统,OneOS屏蔽了物联网硬件层碎片化的问题,让芯片企业和应用开发者大大减少了繁杂的底层软件开发和固件整合工作,将更多精力投入到终端产品技术与创新应用上。除了对RISC-V架构芯片的支持外,OneOS还支持ARM、MIPS、LoongArch、C-SKY、Xtensa等芯片指令集架构下的主流芯片的支持。

加入CRVIC产业联盟后,中国移动OneOS将发挥联盟平台及自身的渠道优势,促进产业交流从而推动RISC-V广泛应用。同时OneOS将积极参与到RISC-V标准制定及中国RISC-V技术及产业发展蓝图建设中,联合RISC-V领域重点企业、科研院所进行共性的技术攻关与技术创新。

RISC-V 宣布 2022 年首批新规范

2022年6月消息,RISC-V International 宣布了 2022 年首批四项规范和扩展的批准 — RISC-V Efficient Trace (E-Trace)、RISC-V Supervisor 二进制接口 (SBI)、RISC-V 统一可扩展固件接口 (UEFI) 规范,以及 RISC-V Zmmul multiply-only 扩展。“此消息基于 2021 年的势头,其中代表 40 多个扩展的 16 个规范获得了批准。”

RISC-V 的 CTO Mark Himelstein 介绍称,这些新规范加速了嵌入式和大型系统设计。“调试是芯片上最难做的事情之一,用于 RISC-V 的 E-Trace 创建了一种一种标准的处理器跟踪方式,非常高效且在嵌入式系统设计中特别有用。RISC-V SBI 为开发人员提供了同样重要的资源。在所有 RISC-V 实现中移植 supervisor-mode 软件的能力,基本上允许开发人员编写一次代码就能在任何地方应用。”

“UEFI 现在已经是许多计算机系统的关键元素,在某些应用中,它可能会取代基本的 BIOS 软件。对于许多微控制器应用来说,除法运算的频率太低,不足以证明 divider 硬件的成本是合理的;RISC-V Zmmul 扩展则将特别有利于简单的 FPGA soft cores。”

1、E-Trace for RISC-V 定义了一种使用分支跟踪的高效处理器跟踪方法,非常适合调试从微型嵌入式设计到超强大计算机的任何类型的应用程序。E-Trace for RISC-V 文档规定了 RISC-V 内核和编码器(或入口端口)之间的信号、压缩分支跟踪算法和封装压缩分支跟踪信息的数据包格式。该规范的开发和批准由 Picocom 的 Gajinder Panesar 和 RISC-V 的 E-Trace 任务组领导。

2、RISC-V specification for SBI 在 supervisor mode (S-mode or VS-mode) 下使用应用程序二进制接口在硬件平台和操作系统内核之间构建了一个固件层。这种抽象支持跨所有 RISC-V 操作系统的实现都有共同的平台服务。许多 RISC-V 成员已经在他们的 RISC-V 解决方案中实施了 RISC-V SBI 规范,因此批准该规范将确保整个 RISC-V 生态系统的标准方法,确保兼容性。本规范的制定和批准由 Rivos 的 Atish Patra 领导,并在 Platform Horizontal Steering Committee 进行。

3、RISC-V UEFI Protocols 将现有的 UEFI 标准引入 RISC-V 平台。本规范的开发和批准由 Sunil VL、Ventana Micro 和 Philipp Tomsich、VRULL GmbH 领导,工作在 Privileged Software Technical Working Group 中进行。

4、RISC-V Zmmul Multiply Only 实现了需要乘法运算而不需要除法的低成本实现,是 RISC-V 非特权规范的一部分。该扩展的开发和批准由 Allen Baum 领导,工作在 Unprivileged ISA Committee 进行。

腾讯以顶级会员身份加入 RISC-V 国际基金会

2022年12月中旬消息,从 RISC-V International 官网可以看到,腾讯科技已正式加入 RISC-V International,列在 Premier Members (顶级会员)行。

开源的 RISC-V 是英特尔专有 X86 和英国 Arm 架构的替代品,RISC-V International 是一个非营利组织,负责管理开放标准 RISC-V 指令集架构 (ISA)、相关规范和相关方社区。RISC-V 将模块化技术方法与开放、免费的许可模式相结合,因此任何人都可以从 RISC-V 贡献和由此产生的优化中受益。RISC-V International 的 Premier 会员每年的会员费用高达 250,000 美元,但享有 RISC-V 国际董事会和技术指导委员会的席位。在各项投票和活动中,RISC-V International 的顶级会员具有最大的投票权, 而顶级会员中,来自中国的会员数量占据绝对多数。下面对 RISC-V International 的顶级会员进行简单介绍(以下部分内容源于网络):
阿里云: 代表作为平头哥的 四款玄铁 RISC-V 系列处理器( E902、E906、C906、C910 )
北京开源芯片研究院:主要研究香山芯片
华为:海思出了不少的 RISCV 的 MCU, 比如 wifi/电视芯片
中科院计算所(RISC-V 创始成员): 中国最早的计算机研究所,中国第一台电子计算机从这里诞生
中科院软件所:帮助 RISCV 适配了 JVM、Firefox、Chromium、Android 等基础软件,帮助移植 archlinux、gentoo Linux 等系统
RIOS:RISC-V 国际开源实验室,清华深圳研究院和伯克利合作成立的实验室
赛昉科技:本来是 SiFive 的分公司,后来独立出去了,其 JH7110 属于性能较高且价格适中的一个 Soc
希姆计算:拿 RISCV 指令集做 AI 芯片的公司
腾讯科技:大家都认识
紫光展锐 unisoc :国产芯片厂商,主打中低端 Soc,便宜量大
中兴科技:大家都认识
成为资本:观察者网老板的投资公司
先进计算与关键软件(信创)海河实验室:仅知在天津市成立
晶心科技 (RISC-V 创始成员):台湾省新竹市的 IP 研发公司
Google:(RISC-V 创始成员):大家都认识
Imagination: 英国的 IP 研发公司,苹果曾经的御用 GPU,现在是中资控股
Intel: 和 SiFive 一起用 Intel 14nm+++ 制造 CPU, 并且授权了没人用的代工厂和 IP 核
印度电子信息部: 印度把 RISC-V 定为 “国家指令集”
高通(RISC-V 创始成员):骁龙 855 之后的 Soc 都含有 RISC-V 核心的 MCU
Rivos:美国的初创公司
VentanaMicro: 初创公司
希捷:硬盘存储的制造商
SiFive(RISC-V 创始成员):RISC-V 创始人开的公司, Intel 曾经想收购它
Syntacore(RISC-V 创始成员):专门研发 RISC-V IP 核心的公司
西部数据(RISC-V 创始成员): 硬盘存储的制造商, 研发并开源了 RISC-V MCU, 并用于自家的硬盘主控


openKylin 正式加入 RISC-V 基金会

在 RISC-V 国际基金会中国联络人吴伟老师的推动下,2023年7月下旬,openKylin 社区正式加入 RISC-V 基金会,成为其产业联盟成员,为其生态建设贡献更多力量,构筑操作系统与该架构软硬件生态协同发展。

RISC-V 是由加州大学伯克利分校研究团队在 2010 年推出的一个开源指令集架构 (ISA)。与其它架构相比,其拥有免费、高效、简洁和开放等特性。因此这一架构面世之后,就迅速吸引了众多厂商和研究机构的关注。作为新生的 CPU 指令集,如今 RISC-V 已经成长为仅次于 x86、ARM 的第三大 CPU 阵营。而成立于 2015 年的 RISC-V 基金会,则是全球首个致力于推动这一领域创新的开放、互助式的社区。截至目前,基金会已经拥有超过 275 名成员,其中公司和机构会员达 169 家,这中间既有软件也有硬件创新者。

openKylin 作为桌面操作系统根社区,自成立起,就十分关注并持续投入 RISC-V 架构生态建设,从源码级别自主构建了 RISC-V 开源桌面操作系统版本,目前能够支持 HiFive Unmatched、VisionFive2、LicheePi 和 SG2042 EVB 等多个硬件平台,支持 80% 以上市场主流 RISC-V 芯片,并与深度数智联合发布了全球首款搭载 RISC-V 笔记本电脑 ROMA。

同时openKylin社区研发团队还基于 RISC-V 指令集和 GPU 优化了 UKUI 桌面环境,提升用户使用体验,并通过适配其自研软件、Libreoffice、浏览器、影音播放和编程开发等常用软件,满足了用户的基本使用需求。未来openKylin将携手 RISC-V 基金会和生态伙伴,持续推动 RISC-V 架构芯片与 openKylin 操作系统的兼容适配,共同致力于该生态的发展与探索。