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算力即服务, RISC-V+AI按下「加速键」

本文作者:余快 2024-07-06 17:32
导语:出货超百亿颗,RISC-V+AI 落地关键局,靠什么?

公元前119年,汉武帝刘彻遣大将军卫青、骠骑将军霍去病分两路深入漠北,在距离中原最远的战场进行的一次规模最大最艰巨的战役。
漠北决战的胜利是汉武帝反击匈奴之战的标志,解除了匈奴威胁。
横击匈奴,开创了大汉雄风,成就了汉朝的"强汉"之名,刘彻的选择其实是时势使然,更是顺势而为。
两千年后,在中美芯片的科技战场,也在进行一场“时势造英雄”的历史。
2010年,加州大学伯克利分校的研究团队开始了一个新的探索项目:希望创建一个全新的开源指令集架构,这个架构具有易于理解的简洁指令集,并且能够提供高性能和低功耗。这个项目就是 RISC-V。
近年来,中美科技新战场锁定AI芯片,AI芯片技术成国安审查核心,美国商务部多次跃跃欲试,欲封堵中国自研之路。
「没有谁能断供RISC-V,这种开源架构正在全球开花。」
这是RISC-V在眼下国际环境中最醒目的一点,但却不是唯一、最重要的一个特性。
过去几年,「RISC-V」从初露头角到势如破竹、从野蛮生长到模型初成、从无人问津到屹立时代聚光灯之下。截止去年,全球RISC-V处理器出货已超100亿颗。
2024年6月24日,2024年RISC-V欧洲峰会在德国慕尼黑举行。此次大会吸引了40个国家的超过700名与会者,涵盖了工业界、政府、研究、学术界和生态系统组织,深入探讨了人工智能、汽车、嵌入式、物联网、太空、安全等众多领域。
RISC-V已经不再是名不见经传的新生事物,要么将与x86、ARM三分天下,要么一统天下。

1、算力即服务 ,RISC-V红海里的隧道

颠覆,是业内提到RISC-V时频率最高的词之一。
芯片的历史,不过几十年,却已经走过了三个时代:PC时代、移动互联网时代、AIoT时代(AI、物联网时代)。
x86与Windows联盟在PC领域一家独大,ARM与安卓在移动终端领域一统江湖。RISC-V的横空出世,眉清目秀、翩若游龙般俘获了业界的心。
开源、精简、可定制、可扩展性,这些都让RISC-V更富有活力,迸发出蓬勃的生命力。
AI时代的计算架构领域刀光剑影,但难以否认的是,RISC-V的确是为AI而生的架构,这是时代赋予RISC-V的历史机遇。
RISC-V也得到诸多科技巨头的支持。Meta、谷歌,英特尔、高通等在内的芯片巨头纷纷投身RISC-V领域。
AI 2.0时代,谁有足够强大的AI芯片,谁便掌握了AI时代的大动脉。
AI市场正以前所未有的速度发酵。小到手机、个人电脑,还是大到服务器、超级计算机,基于算力的数字应用更是广泛深入到工业、农业、金融、交通、医疗等领域,算力都在走进家家户户,服务千百行业。
市场对算力的需求越来越越复杂多元,算力的应用越来越需要考虑覆盖各行各业的需求、覆盖行业全生命周期的需求。
复杂涌现的计算需求下,不仅应用领域一直存在技术开发与场景需求割裂、重复造轮子的问题,算力跟应用之间的缺口也一直没有得到有效弥补。
要知道,早期,大家对算力的期望是“如水电一样能够即用即取”。算力不仅是计算机硬件的运算能力,更是一种基于计算的服务能力。
算力市场,不只是“建设”的问题,还有“使用”的问题。
随着AI落地的深入,应用问题已经迫不及待,“降低使用门槛,拓展算力应用场景”成为客户的呼喊,也是RISC-V+AI落地的痛点。
算力即服务,是当下RISC-V+AI的落地的成功关键,也是中国在芯片领域弯道超车的绝佳路径。
希姆计算CEO梅迪告诉雷峰网,中国的RISC-V路线选择,是在新战线与美国竞争,新能源汽车和RISC-V一样,国内外起跑线几乎一样。
以汽车为例,如果依然在油车道路跟欧美行业巨头竞争,超越可能性很低,油车的发动机、变速箱等等核心专利、核心技术都掌握在几家头部大厂手中,而且他们会通过汽车认证把门槛壁垒拉得更高。
但电车不一样,而特斯拉能引领电车迅速发展,因为开源,充电桩等基础设施,在生态中,大家群力群策,打破垄断。
往事不可追,但来日尤可期。中国的优势,是可以把应用做得百花齐放。移动互联网不是中国发明的,但中国却是全世界最大的用移动互联网来做支付、物流以及各种应用的市场。
同理,RISC-V领域,也能够通过针对不同的应用、不同的场景,蓬勃地成长起来。
RISC-V要成为指令集领域第三极,关键的一步,是通过全面“交钥匙”的方案,加速软硬件技术的协同发展,更快触达应用层面,进一步推动RISC-V架构走向成熟。
梅迪表示,本质上,客户甚至其实并不关心是ARM架构还是RISC-V架构,他们只关心应用是否好用,你提供的软件工具链是否够友好,性能是否够平稳。
说白了,就是落地为王、服务为王,当下RISC-V比拼的是芯片公司的落地能力。
人工智能产业化过程中最重要的一点,是企业不仅从技术角度考虑可实现性,更从工程角度考虑落地服务。
一个完整的解决方案,AI只是业务系统里的一个模块,一个中间件,要从一个组件变成一个大系统,工程能力和体系化作战能力难度非常大。
人工智能必须商业化落地,技术领先并不意味着人工智能商业化能成功,但如果能规模化、商业化,则能证明技术已经领先了。
正如前文所言,RISC-V的确具有“颠覆性”,但业界都对这种“颠覆”存在一定的误解。
梅迪看来,RISC-V的定位,更像是一场技术革命。RISC-V不存在对x86和ARM颠覆或者替代,而是AI新时代、新需求下的产物,它将会与前者共存。
“就像ARM的出现也不是替代、颠覆了x86,所有笔记本还是x86,它依然有自己坚固的阵地。安卓和ARM时代,软件开源但硬件不开源,AI时代的软硬件都可以开源,这是真正的革命性突破。”

2、希姆,从孤独走到繁华

希姆,一直走在国产算力落地的一线。
2018年,RISC-V在中国才刚开始从技术爱好者群体进入大众群体,大部分人看RISC-V就像雾里看花。
“当时基本上没有人选择我们,当我们和外界讲RISC-V的时候,大家都不一定能理解这个概念。”梅迪告诉雷峰网,那时,设计领域,国产芯片基础薄弱,投资人看芯片的视角大多是“国产替代”,而非技术本身。
但梅迪依然选择2019年创立希姆计算。AI时代,算法迭代速度非常快,梅迪在创业时思考两个问题:
一是能不能在同样的制程条件下,效能不比英伟达GPU的效能低,甚至更高;二是能不能有一样好的可编程性和通用性,从而在算法迭代中,让工程师们更容易编程。
“RISC-V开源,可以扩展,模块化,所以我们可以对AI的计算需求来定制指令,实现加速的效果。同时,RISC-V本身模块化的指令,又是非常完整,可以做CPU,也因此,能提供给客户非常好的可编程性和通用性,几乎没有更好的技术线路。它完全从定义问题、寻找解决问题的技术线路出发,这就是最好的一条技术线路。”
但在那时,这是一条孤独的路。无论是外界还是芯片领域,其实都难以判断怎样的技术路线更好,但希姆计算的幸运在于遇到了字节跳动。
希姆计算也是字节跳动相当长一段时间内唯一投的芯片项目。后续能有好的股东结构,也得益于很多人都相信字节跳动的技术线路的选择能力。
事实证明,他们当时都押对了。
希姆第一代12纳米芯片已经在2022年实现量产出货,第二代芯片也已经设计完成,目前结合大模型进行调整。
希姆作为率先采用RISC-V研发AI大芯片的企业,得到了孙凝晖院士、工委会、北京开芯院和各地政府的认可和支持,并在工信部RISC-V工委会、北京开源芯片研究院内担任重要职务,在雄安新区发起设立了先进芯片研究院。
希姆基于自身国产算力开展大模型政务通的开发,是国内第一批基于RISC-V算力的大模型实际落地项目,达到国内领先水平。
希姆作为RISC-V+AI的代表企业,“算力即服务”的创新模式获得了多个大项目,已经陆续在产业界落地。
今年,希姆在各个地方建设了智算中心集群,目前已有约2000P RISC-V算力中心在落地过程中,很可能是全球规模最大的RISC-V算力集群(Meta去年刚刚回片,谷歌TPU V6版本才开始切换RISC-V)。
据悉,希姆已经跟庆阳政府签订战略协议,规划在未来三年建设10000P RISC-V国产算力集群,打造全球最大的RISC-V算力集群。
除了建设开源算力智算节点,希姆目前还在各种智慧场景基于RISC-V开源算力与生态伙伴展开合作,开发落地应用。
希姆今年投了大量资源,基于大模型进行行业应用开发,对不同场景的大模型应用进行打通,为客户提供软硬结合的解决方案。
算力是AI时代的生产力,目的是让生活更便利,提高产业生产效率,让应用“实用”、“好用”。
梅迪坦言,希姆不是天生做模型的公司,所以不做基础模型,但做基础模型上的应用开发,没有比算力公司、芯片公司更适合做这件事了。把模型应用做好,把算力发挥到极致来降低成本,才会对客户形成新的价值和商业闭环。

3、RISC-V生态野蛮生长的中国力量

RISC-V的技术特点是先天优势,中美贸易战下RISC-V野蛮生长、加速全球化则是“时势造英雄”。
美国政府加大美国先进技术对中国企业的出口管制,英伟达进一步对CUDA生态的封锁,中国半导体行业的喉咙依然在他人之手。
在芯片设计层面其中最为关键的还是指令集架构,打破x86和ARM的生态垄断,让中国大芯片走出IP授权的围城,也是RISC-V的使命之一。
背负着自主可控的希望,RISC-V已经从一个科技领域冉冉升起的新星,成为国家层面的大战略。
今年的4月26日,孙凝晖院士在十四届全国人大常委会作了《人工智能与智能计算的发展》的讲话,专门提到了中国做人工智能的算力的三条线路:
A,跟着美国走CUDA兼容之路,但现在看起来越来越难;
B,中国自己做一套闭源的生态,类似于华为这种巨头。但他认为产业的凝聚,包括中西方之间的同步和共享都比较难实现;
C,就是RISC-V,走国际合作的方式。
目前看,C道路,是适合中国的一条道路。
“4月26号人大常委会明确提出RISC-V要给国际基金会做贡献,这是非常里程碑的一个信号,作为国家最高权力机关,直接讲到了RISC-V,说明最高层已经非常重视RISC-V的发展。”希姆计算CEO梅迪表示。
中国政府在“十四五”规划中明确提出了加快芯片自主创新的战略目标,同时也给予了芯片产业各方面的政策支持和资金投入。
2018年,上海市经信委率先发布“支持RISC-V”的政策,随后中国RISC-V产业联盟成立。
工信部RISC-V工委会已经和雄安,北京,西安,成都,厦门,香港等地达成协议,将在这些地区率先开展RISC-V的应用推广倾斜性支持,雄安和北京亦庄专门建设了RISC-V应用展示中心。
技术壁垒外,生态也是重中之重。
2015年,非盈利性组织RISC-V基金会(RISC-V International)成立,负责标准的制定。已经有超过100个国家的3000多家企业和机构加入,成员数量每年在快速增长,可见发展速度之快。
没有人想将自己的未来和命运完全取决于其他人,芯片主权对欧洲的安全和经济利益至关重要。RISC-V是开源、免版税的,是实现芯片主权的理想平台。RISC-V对于欧洲也同样具有重大的意义。
德国时间6月24日,2024 年RISC-V 欧洲峰会于德国慕尼黑盛大举行,来自全球的专家、学者以及企业在大会上探讨 RISC-V 的创新技术和发展前景。
欧盟领导人提出了几项促进基于RISC-V芯片开发的倡议,为了实现芯片独立,欧盟也在大力投资RISC-V开源架构。
通过采用RISC-V,欧洲可以减少对外国技术供应商的依赖,确保关键技术基础设施处于欧洲控制之下。
无论是技术主权,还是降低依赖性,亦或是促进创新和经济增长等等方面,RISC-V都对欧洲具有重要意义。
希姆计算一直走在RISC-V国际化道路上的一线,是全球最早向基金会提交matrix指令集的单位之一,参与多项RISC-V国际基金会AI方向指令标准化的工作。
在本次RISC-V欧洲峰会上,希姆计算与欧洲本土的VRULL、Software Ecosystems Solutions和Vybium公司宣布了新的战略合作,以进一步为RISC-V AI应用构建更丰富的软件生态系统,提高使用希姆计算NPU IP的AI/ML加速器的程序员的工作效率和生产力,也成为全球生态合作的典范和中国企业参与国际合作的窗口。
正如中国工程院院士倪光南在公开场合上表示:“开源模式已从软件领域走向硬件领域,RISC-V为我国掌握芯片产业发展主动权提供了机遇。中国要在全球开源领域中发挥应有的作用,为打破技术垄断和推动世界协同创新,贡献中国智慧、中国方案和中国力量。”
希姆不光是参与国内社区,跟欧洲的合作也代表了对参与全球RISC-V开源工作的决心。
这条路的开端是孤独,走到了如今的繁华。RISC-V虽然只诞生了14年,生态积淀不如x86和ARM,但生命力非常强。短短14年,RISC-V也从一个校园项目发展成如今最受期待的开源创新芯片生态。
回顾过去,希姆也走过了5年,期间固然有过摔倒,也经历过创业的波折,但我们依然希望他们能够成功。
一个创新的、健康的社会是应该容忍失败和错误的,甚至,这些不断尝试的人才是产业向前的不竭动力,如果没有这些敢闯、敢试、敢冒着巨大的风险的人去走出一条路来,哪来什么时代的潮流和突破。
生态多样性越来越体现,参与者越来越多。未来,我们需要更多的“希姆”,将RISC-V推举到业界的主流架构。
“RISC-V+AI的浩海不止于边边角角,而在于改变世界。”一位希姆工程师告诉雷峰网,即便改变世界的路途,充满坎坷,但“因为热爱,所以坚持。”雷峰网(公众号:雷峰网)雷峰网雷峰网

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