万物智联时代,RISC-V与AI的融合之路该如何走?

2024-10-07 SLKOR官网
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在全球科技飞速发展的背景下,RISC-V与人工智能(AI)的结合成为了业内关注的焦点,8月19日,第四届滴水湖中国RISC-V产业论坛在上海临港滴水湖畔召开,北京大学讲席教授、RISC-V国际基金会人工智能与机器学习专委会主席谢涛发表了《万物智联时代RISC-V+AI之路》演讲,分析了RISC-V与AI技术的结合及其发展路径探索。


他在发言中,尽管国产AI芯片在硬件性能方面取得了长足进步,但在软件生态上仍然面临巨大挑战。尤其是与英伟达的CUDA生态相比,国产AI芯片在生态系统上仍然显得薄弱。当前,许多国产芯片公司为了快速适应市场需求,选择兼容CUDA生态,但这种策略在长期内可能导致受制于人的风险。相比之下,另一些公司选择自主开发的道路,但面临开发成本高、人才稀缺等问题,使得它们在市场竞争中处于不利地位。


“CUDA生态是2006年英伟达推向市场,经过这么多年的生态发展、已经成长为有450万的CUDA开发者。这些“CUDA开发者”指的是用CUDA语言和使用CUDA接口的开发者,已经是一个非常庞大的软件生态大军。国产AI芯片公司包括国际上的一些其它的AI芯片公司也会采用所有的“打不过就加入”的思路,采用兼容CUDA软件生态、特别是走GPGPU路线的做法。这样的一个道路是能够解燃眉之急,但是长远来看它还是受制于人。其它的一些AI芯片公司走的是非CUDA路线,整体上是呈“小、散、弱”的局面。” 他指出。



在这样的背景下,他指出RISC-V的开放性、灵活性和高度可扩展性成为了AI芯片领域的一个理想选择。RISC-V架构允许芯片设计者根据具体需求定制AI加速器,这种灵活性特别适合应对快速变化的AI工作负载。此外,RISC-V的指令集可以根据需要扩展,以提升AI计算的性能和效率。这些优势使RISC-V在低功耗和高效能领域具有显著优势,特别是在边缘计算和智能终端等应用场景中。



他认为RISC-V AI芯片的两种主要模式:


1.Integrated模式(紧耦合)适合低功耗领域(RISC-V+AI),以CPU主干为骨架,集成在CPU内部,共享PC、寄存器堆等流水线单元,只是在执行单元部分增加了矩阵或向量单元。


2.Attached模式(松耦合)适合大算力领域(AI+RISC-V),外挂在CPU上的,会有自己独立的流水线、寄存器堆、缓存等。它是“协处理器”,它可以接收来自一个或多个CPU的指令,异步地执行不同CPU提交过来的任务。


他表示目前我国RISC-V+AI生态存在生态碎片化、资源投入严重不足、缺少组织统筹以及产学研协同不紧等挑战。


对此,谢涛分享了RISC-V+AI生态建设中的几个核心策略。他提出首先通过推动RISC-V国际标准和共建开源软件生态来应对生态碎片化和资源不足等挑战。通过推动RISC-V指令集扩展成为国际标准,并利用开源系统软件栈,形成一个“根技术开源”与“叶技术竞争”的技术生态布局。这种方式不仅能帮助RISC-V在国际市场上占据一席之地,还能借助全球开源社区的力量,推动整个生态的健康发展。


其次,谢涛提出,应聚焦边缘计算和智能终端等多样化应用场景,推动软件生态的发展。这种“农村包围城市”的策略,旨在逐步建立RISC-V在AI领域的市场地位,进而与英伟达的CUDA生态形成竞争。


在国际竞争中,谢涛建议通过推动RISC-V国际标准化和共建开源软件生态,与英伟达的CUDA生态形成有效竞争。他强调了国际合作的重要性,尤其是在推动开源工具创新和建立统一的技术标准方面。此外,谢涛还提到,RISC-V的支持者正在通过差异化战略,以实现与现有主导生态的并驾齐驱。



关于具体破局思路,他提出国际标准+开源社区两抓手。


1.以推动RISC-V国际标准为抓手到国际借力,把握“根技术”从我国领军企业共识出发,快速布局新时代的新市场(智能终端、AIPC等),以推动国际基金会标准来依托上游国际开源社区来贡献系统软件栈。




2.以共建国际开源软件生态为抓手到国际借力。团结企业一起探索、探讨,也要定出Triton,比CUDA要更高层。英伟达是GPGPU是Triton主要支撑的,所以也给我们一个机会、让RISC-V能够长出一块,团结大家一起“粗烟囱式”的能够和GPGPU的齐头并进。



另外就是英特尔主推的SYCL,它也是一个我们依托国际方兴未艾、能够很有生命力、发展很快的软件生态之一,在这个场景下,也是把秘书处设在北京开源芯片研究院,今年成立了多个指令标准集工作组,团结全国的力量来在这方面推动。包括今年也发起了一个“甲辰计划”,呼吁大家一起来建设软硬件的生态,目前有超过40家的开源社区企业加入,一起去推动RISC-V的开源生态。


总的来说,RISC-V在AI领域的潜力巨大,RISC-V的开放性和灵活性为AI计算带来了全新的可能性,但其生态系统的建设仍面临诸多挑战。随着全球产业界的不断努力和国际合作的深入,RISC-V+AI的融合之路或将成为未来科技发展的重要方向。但其成功离不开产业界的协同努力和战略性布局。通过国际合作、开源社区的建设以及创新技术的推动,RISC-V有望在万物智联时代成为AI计算的中坚力量。

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