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對話兆芯微電子公司總經(jīng)理歐沅昊:RISC-V框架在智能汽車領(lǐng)域的運(yùn)用

發(fā)布時間:2023-03-10作者來源:薩科微瀏覽:1559


RISC-V(Reduced Instruction Set Computing Five)是一種基于精簡指令集計算機(jī)(RISC)原則的開源指令集架構(gòu)(ISA)。RISC-V最初于2010年由加州大學(xué)伯克利分校的研究人員提出,并逐漸成為開源計算機(jī)架構(gòu)中的一股強(qiáng)大力量。RISC-V架構(gòu)的出現(xiàn)和發(fā)展,不僅推動了開源計算機(jī)架構(gòu)的發(fā)展,也為智能汽車行業(yè)的未來發(fā)展提供了新的可能性和方向。上海交通大學(xué)深圳行業(yè)研究院首席科學(xué)家、院長助理蔣煒教授與兆芯微電子公司總經(jīng)理歐沅昊針對RISC-V框架在智能汽車領(lǐng)域的運(yùn)用進(jìn)行探討。


學(xué)者介紹


蔣煒

上海交通大學(xué)深圳行業(yè)研究院首席科學(xué)家、院長助理

上海交通大學(xué)安泰經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院教授

圖片

嘉賓介紹

歐沅昊

兆芯微電子公司總經(jīng)理

圖片


RISC-V框架在智能汽車行業(yè)的運(yùn)用


蔣煒:RISC框架是什么,它相較于其他指令集架構(gòu)有哪些優(yōu)勢?

歐沅昊:RISC(reduced instruction set computer) 意為精簡指令集計算機(jī),是計算機(jī)中央處理器的一種設(shè)計模式,這種設(shè)計思路對指令數(shù)目和尋址方式進(jìn)行精簡,指令并行執(zhí)行程度更好,提升編譯器的效率。


RISC架構(gòu)起源于1981年,在2013年迭代至RISC-V并趨于成型。RISC-V是一個自由、開放的指令集架構(gòu),可在各種類型的處理器和系統(tǒng)上使用,包括嵌入式設(shè)備、超級計算機(jī)和云計算中心。該架構(gòu)的設(shè)計是為了在不同的設(shè)備上實(shí)現(xiàn)[敏感詞]的性能和靈活性。


RISC-V的架構(gòu)設(shè)計遵循“最小化指令集、[敏感詞]化性能”的原則,采用簡單、標(biāo)準(zhǔn)化的指令集設(shè)計,指令集架構(gòu)采用模塊化的設(shè)計,它由基本指令集、標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展和可選擴(kuò)展組成。其中,基本指令集包括簡單的數(shù)據(jù)操作、分支和跳轉(zhuǎn)指令,為實(shí)現(xiàn)最基本的計算功能提供支持。標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展則包括浮點(diǎn)運(yùn)算、原子操作、加密、向量操作等,以支持更高級別的計算。可選擴(kuò)展則為特定應(yīng)用提供額外的功能,如高級模擬、多媒體處理和機(jī)器學(xué)習(xí)等。較于主流的X86或ARM架構(gòu),RISC-V的自由開放和模塊化設(shè)計使其具有極高的可定制性,可以根據(jù)不同應(yīng)用的需求進(jìn)行定制,此外,RISC-V兼容其他指令集,可以與其他指令集協(xié)同工作,從而為不同的應(yīng)用提供更加靈活的解決方案。


蔣煒:可以預(yù)見,在未來,更加靈活、簡單的RISC-V框架必然會引發(fā)傳統(tǒng)芯片架構(gòu)的改變。那么RISC-V框架的種種優(yōu)勢將如何在智能汽車的設(shè)計和制造中發(fā)揮作用?

歐沅昊RISC-V在智能汽車制造方面具有廣泛的應(yīng)用前景。智能汽車高度集成計算機(jī)和通信技術(shù),具有自動駕駛、智能感知、智能控制、互聯(lián)互通等特點(diǎn)。這類特點(diǎn)需要強(qiáng)大的計算能力和高效的算法處理,而RISC-V正是一種可定制、可擴(kuò)展、高性能、低功耗的處理器架構(gòu),非常適合用于智能汽車的設(shè)計和制造。


RISC-V框架可主要運(yùn)用于以下方面:一是自動駕駛。自動駕駛系統(tǒng)需要進(jìn)行實(shí)時的環(huán)境感知、數(shù)據(jù)處理、決策和控制等任務(wù),而RISC-V具有高性能和低功耗的特點(diǎn),可以提供強(qiáng)大的計算能力和高效的算法處理,從而實(shí)現(xiàn)自動駕駛功能。二是智能交通管理。智能交通管理需要對道路和車輛進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和控制,而RISC-V可以提供高性能和低功耗的計算能力,可以實(shí)現(xiàn)智能交通管理的算法處理和控制功能。三是車聯(lián)網(wǎng)通信。車聯(lián)網(wǎng)通信需要對車輛之間和車輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和處理,而RISC-V可以提供高效的通信協(xié)議和處理能力,可以實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)通信的功能。四是智能座艙系統(tǒng)。智能座艙系統(tǒng)需要對車內(nèi)環(huán)境進(jìn)行感知和控制,而RISC-V可以提供高性能和低功耗的計算能力,可以實(shí)現(xiàn)智能座艙系統(tǒng)的算法處理和控制功能。


RISC-V框架為智能汽車的設(shè)計和制造提供強(qiáng)大的計算能力和高效的算法處理,從而提升智能汽車的安全性、便捷性和舒適性,促進(jìn)智能汽車的發(fā)展和普及。


RISC-V框架的發(fā)展前景與商業(yè)價值


蔣煒:目前RISC-V框架在世界范圍內(nèi)發(fā)展迅速,應(yīng)用廣泛。那么,RISC-V框架在國內(nèi)的發(fā)展情況如何,未來有怎樣的發(fā)展前景?

歐沅昊:采用RISC-V架構(gòu)是芯片國產(chǎn)化及幫助我國擺脫技術(shù)壟斷的必經(jīng)之路。隨著RISC-V架構(gòu)在全球范圍內(nèi)的逐漸普及,中國也在積極推進(jìn)RISC-V的應(yīng)用和發(fā)展,成果涉及了從處理器設(shè)計到操作系統(tǒng)、編譯器和工具鏈等多個領(lǐng)域。國內(nèi)部分機(jī)構(gòu)、企業(yè),如中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所、華為等均在RISC-V處理器架構(gòu)方面取得了突破性進(jìn)展,并在自主研發(fā)芯片的過程中積極探索RISC-V的應(yīng)用。同時,全志科技、寒武紀(jì)等企業(yè)也在RISC-V處理器的研發(fā)和商業(yè)化方面投入了大量資源。


除企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)外,政府也在積極推動RISC-V的發(fā)展。此外,RISC-V在中國擁有眾多的論壇和社群,這些社群匯聚了大量的RISC-V技術(shù)愛好者、開發(fā)者和企業(yè)。如,由中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所、清華大學(xué)、北京大學(xué)等單位聯(lián)合發(fā)起的 RISC-V China技術(shù)社區(qū)、RISC-V中國開源社區(qū),RISC-V基金會在中國的官方機(jī)構(gòu):RISC-V基金會中國分會以及由RISC-V基金會和中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所聯(lián)合舉辦的RISC-V峰會中國站等。這些RISC-V論壇和社群聚集了眾多RISC-V領(lǐng)域的專家、學(xué)者和企業(yè)代表,為廣大的RISC-V技術(shù)愛好者和開發(fā)者提供了一個互相交流、分享經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的平臺,對推動RISC-V技術(shù)在中國的應(yīng)用和發(fā)展起到了重要的作用。


2019年,中國工業(yè)和信息化部發(fā)布了《關(guān)于加快推進(jìn)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》,明確提出要支持和鼓勵自主設(shè)計和研發(fā)芯片,特別是在RISC-V架構(gòu)和其他開放架構(gòu)方面的應(yīng)用和發(fā)展,國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金等政府資本也對RISC-V產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了投資和支持。


蔣煒:從我國市場的未來發(fā)展特點(diǎn)以及政策走向來看,RISC-V框架在國內(nèi)市場應(yīng)用與發(fā)展前景如何?

歐沅昊:RISC-V框架國內(nèi)商業(yè)前景廣闊。隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造等領(lǐng)域的快速發(fā)展,尤其是智能汽車市場的不斷擴(kuò)大,市場對于高性能、低功耗、可定制的處理器需求越來越大,而RISC-V恰好具備這些特點(diǎn)。在中國,RISC-V可以應(yīng)用于芯片設(shè)計、智能硬件、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造等領(lǐng)域,為企業(yè)帶來更高的競爭力和更好的發(fā)展機(jī)會。預(yù)計在未來幾年,中國的RISC-V產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)保持快速增長的趨勢,并在全球范圍內(nèi)發(fā)揮重要的影響力。然而,現(xiàn)階段RISC-V框架在推廣方面仍存在一些阻力,主要體現(xiàn)為缺乏軟件生態(tài)。軟件生態(tài)的構(gòu)建與完善需要大量的企業(yè)投入?yún)⑴c并不斷完善,但同時企業(yè)也可以通過對RISC-V架構(gòu)的功能進(jìn)行上層修改制造專利,由此創(chuàng)造巨大商機(jī)。



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