Очередное крупное событие в области технологий разработки новейших процессоров состоялось в конце 2022 года. С 13 по 15 декабря в Сан-Хосе, Калифорния, прошёл саммит RISC-V North America 2022, на котором 107 докладчиков представили проекты и достижения десятков ведущих компаний. Обсуждались планы на ближайшее будущее и прогнозы экспансии технологии.
Калиста Редмонд (Calista Redmond, исполнительный директор RISC-V International) продемонстрировала оценочные метрики и перечислила практические достижения за истекший год. Прозвучал тезис о «неизбежности» RISC-V — технологии, которая уже демонстрирует возможности создания наилучших в своём классе процессоров, что подкрепляется стремительно растущей экосистемой и значительными финансовыми вложениями ведущих мировых производителей программного и аппаратного обеспечения.
Новая парадигма создания процессоров стала стратегическим выбором и инвестицией в будущее вычислительных систем. Индустриальные гиганты уровня Alibaba, Intel, SiFive, Amazon, Google ориентируют свои долгосрочные дорожные карты на применение RISC-V.
Правительства отдельных стран и Евросоюза вкладывают десятки миллиардов в создание международных и локальных альянсов. Согласно отчёту Venture Capital, более двух миллиардов долларов вложено в стартапы с RISC-V. EU анонсировал Европейский Акт на 15 млрд евро дополнительно к 30 млрд евро уже запланированных публичных инвестиций. На официальном сайте приводятся названия десятков организаций, составляющих технические, индустриальные, региональные альянсы, имеющие интерес в развитии RISC-V и продвижении решений на его основе.
За 2022 год прирост количества членов альянса составил 26%. На момент проведения конференции насчитывалось 3180 представителей 70 стран мира, среди которых 112 производителей микросхем, 3 крупных ODM, OEM, 3 производителя СХД, 19 FAB design, 138 R&D, 58 разработчиков ПО и более двух тысяч индивидуальных участников (последняя часть несколько размывает внушительность общего числа участников, но тренд налицо).
Автомобильная промышленность, представленная Mobileye, Imagination Technologies, SiFive, MIPS Technologies, IAR Systems, Imperas Software, стала новым сегментом рынка, где планируется скорейшее применение передовых процессоров. Ожидается, что к 2025 г. около 10% всего объёма микросхем в области автомобилестроения будут использовать RISC-V (Counterpoint report, Sept 2021).
Среднегодовой рост применения RISC-V в облачных технологиях и ЦОД прогнозируется на уровне 115% и к 2025 г. должен составить более 14% всех ЦПУ (Semico Research, Dec 2021). Основные игроки, вкладывающие ресурсы в мощные процессоры сегодня — это Alibaba, Intel, Imagination Technologies, Esperanto.Ai, Ventana Micro Systems, Andes Technology.
В последнее время отмечается рост активности производителей решений для ЦОД и ИИ:
- Esperanto.ai (1000-ядерный AI-ускоритель для дата-центров);
- Ventana Micro Systems (performance chiplet);
- Imagination RISC-V Catapult (HPC);
- Alibaba RISC-V Xuantie processors (для облаков и конечных пользователей);
- Andes Technology AndesCore AX65 (HPC).
Совокупный годовой прирост производства систем-на-кристалле (SoC) для потребностей искусственного интеллекта оценивается в 73,6%, а общее число чипов к 2027 г. — в 25 миллиардов штук с рыночным оборотом в 291 миллиард $. Ожидается эффективное использование векторных расширений для задач в области AI.
Сферу телекоммуникаций, представленную компаниями Qualcomm, Espressif Systems, Sipeed, Alibaba, Google, Andes Technology, ожидает годовой рост использования RISC-V в 21% вплоть до 2027 г. (Semico Research, Dec 2021).
Интернет вещей и бытовая электроника к 2025 г. будут использовать около 28% устройств на RISC-V (Counterpoint report, Sept 2021).
По результатам анализа, проведённого компанией Semico, ежегодный прирост на рынке ядер RISC-V к 2025 г достигнет 160%.
Сооснователь SiFive и председатель RISC-V Foundation Крсте Асанович (Krste Asanovic) подтвердил мнение о неизбежном расширении RISC-V и развил мысль о перспективе построения наилучших в истории процессоров на основе этой технологии, в пользу чего есть главные аргументы:
- Открытость бизнес-модели: «Однажды переместившись на высококачественный открытый стандарт, вы никогда не вернётесь к коммерческим стандартам от единого производителя».
- Гибкость архитектуры за счёт использования базового набора команд, стандартных расширений ISA и дополнительной функциональности: новых инструкций и векторных регистров, регистров для плавающей точки, поддержки гипервизоров и прочего. Высокая степень модульности позволяет применять тонкие настройки под конкретные цели. Профайлы (расширения) определяют специализацию процессора и описываются в соответствующем документе, далее используемом как стандарт. В некоторых случаях реализация профайлов не требуется, например, встроенные микроконтроллеры в большинстве случаев используют базовое ISA. Если возникает спрос на новые расширения набора команд в определенных областях, они тоже будут поддержаны сообществом.
Планируется ежегодный выпуск и утверждение новых профайлов, мажорные версии будут выходить раз в несколько лет. Все расширения после публикации остаются неизменными. Это означает, что если код написан для какого-то расширения, то он всегда будет работать на устройстве, которое его поддерживает.
Рассуждая о неизбежности популярности RISC-V, Асанович упомянул историю замены множества сетевых протоколов (DECnet, Token Ring, AppleTalk, FDDI) единым открытым стандартом Ethernet.
Эти свойства определяют высокую вероятность создания наилучшей экосистемы, низкий порог входа в которую позволит привлечь участников разных уровней, от корпораций до индивидуальных разработчиков, и использовать новые процессоры во всех сферах. Бытовавшее ранее мнение об узкоспециальном применении RISC-V в области встроенных систем и IoT постепенно улетучивается. Крсте Асанович уверен, что «RISC-V будет присутствовать везде, делать всё и справляться с этим лучше чем существующие архитектуры».