印度RISC–V，发展速度惊人

来源:半导体行业观察发布时间:2023-07-142163浏览

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随着硅行业寻求开放的 RISC-V 指令集架构 (ISA) 来提供新的设计自由度，RISC-V 正在全球范围内得到采用。在这篇博文中，我们希望重点介绍印度的一些 RISC-V 活动，那里正在发生大量的创新。

2022 年，印度电子和信息技术部 (MeitY) 启动了数字印度 RISC-V (DIR-V) 计划，以开发本地微处理器，作为该国 Atmanirbhar Bharat Abhiyaan（印度自力更生）运动的一部分。雄心勃勃的 DIR-V 计划的两个关键项目包括印度理工学院 (IIT) 马德拉斯开发的 SHAKTI 处理器和高级计算开发中心 (C-DAC) 开发的 VEGA 处理器。

SHAKTI 计划提供基于 RISC-V ISA 的开源处理器、片上系统 (SoC)、开发板和软件开发套件。SHAKTI 的努力使开发人员能够更轻松地设计从物联网产品到机器人平台再到移动应用程序等一系列设备。IIT Madras 的 Kamakoti Veezhinathan在 Communications of the ACM 上发表了对 SHAKTI 项目的精彩概述。

C-DAC 计划在大众市场产品中使用其基于 RISC-V 的 VEGA 处理器，包括价格实惠的助听器。RISC-V 的灵活性使 C-DAC 能够设计功耗极低的 VEGA，有助于显著延长连接设备的电池寿命，从而提供更好的用户体验。C-DAC 还提供多种不同的VEGA 开发板。查看C-DAC 的视频，该视频展示了使用 VEGA 处理器的助听器和智能手杖。此外，您还可以了解最近的VEGATHON 黑客马拉松，参与者使用 VEGA 的 ARIES 开发板来创建用于公共卫生、农业和环境的产品。

印度对 RISC-V 也有很大的商业和投资兴趣。红杉印度公司最近领投了 InCore Semiconductors 的 300 万美元种子轮融资，该公司开发 RISC-V 处理器 IP。InCore 提供适用于高性能应用的处理器，以及功耗和面积优化的嵌入式处理器。这家风险投资公司还领投了Mindgrove Technologies 220 万美元的种子轮融资，该公司设计 RISC-V SoC。Mindgrove 在其专为安全物联网应用、视觉应用和边缘计算而设计的 SoC 中使用 RISC-V SHAKTI 内核。

此外，来自印度的 RISC-V 成员积极参与推进 RISC-V 计划。电子和信息技术部 (MeitY) 的 Sunita Verma 是 RISC-V 董事会成员。Lavanya Jagadeeswaran 是位于印度钦奈的Vyoma Systems的首席执行官兼创始人，也是我们的RISC-V 大使之一。她通过印度马德拉斯理工学院 (IIT Madras) Pravartak 技术基金会孵化了 Vyoma，该公司提供先进的 RISC-V 处理器验证。

RISC-V 大使 Lavanya Jagadeeswarana 解释说：“随着 RISC-V 初创公司数量的不断增加，印度工业界、学术界和政府机构之间的合作不断加强，RISC-V 已经改变了游戏规则。作为 RISC-V 大使，我很高兴能够加强与印度工程人才的合作，并促进我们的创新在全球范围内的采用。”

RISC-V，全面开花

RISC-V 在过去一年中取得了显着的发展势头。据 RISC-V International 称，市场上有超过 100 亿个 RISC-V 内核，全球有数千名工程师致力于 RISC-V 计划。此外，几乎每家半导体公司都有积极的 RISC-V 实施策略。

那么，是什么推动了这种需求呢？

随着计算要求变得更加复杂，对定制解决方案的需求也越来越大。RISC-V 提供无与伦比的灵活性、可扩展性和扩展性，可优化各种应用的解决方案。在许多情况下，RISC-V 还提供显著的高性能计算密度（占用空间小且效率高）。RISC-V 的现代、干净的设计允许公司选择最适合特定应用的扩展，然后定制其设计以满足功耗、性能、价格等的各种要求。从设计的角度来看，有广泛的解决方案可供使用您的整个投资组合。

RISC-V 的生态系统是开放指令集架构 (ISA) 的另一大优势。各种规模的公司正在共同努力，为许多不同的技术和工具添加 RISC-V 支持。这种协作使每个人都受益，并使芯片设计变得更容易。它在全球领先的大学中广泛授课，并不断扩大，RISC-V International 拥有超过 3,500 家成员公司。

许多公司也意识到 RISC-V 有助于减轻供应商锁定的担忧。借助专有架构，公司将其产品路线图与公司的未来联系在一起。RISC-V 等开放架构为公司提供了更多 IP 提供商和其他解决方案的选择。

RISC-V 将在 2023 年及以后继续改变芯片行业，为人工智能和机器学习应用、消费产品、数据中心、汽车用例甚至航空航天带来新的机遇。让我们更深入地了解为什么 RISC-V 在这些领域的采用不断增长。

人工智能和机器学习

当今的许多嵌入式控制处理器缺乏高效执行推理工作负载所需的计算资源。专用加速器是一种选择，但它们可能不适用于现代神经网络，并且可能难以编程。此外，内部解决方案的维护成本可能很高。借助 RISC-V，公司可以创建更好的替代方案，将超高性能控制处理器与可扩展矢量计算资源相结合。

RISC-V 向量在代码大小、性能和面积方面功能强大且超级高效，为处理大型数据集时使用打包 SIMD 和 GPU 的低效使用提供了令人信服的替代方案。RISC-V 矢量扩展 (RVV) 尺寸较小，只有几百条指令，非常适合需要更高能效和更小内存占用的设计。此外，RVV 与矢量长度无关，这意味着为 RISC-V 矢量处理器编写的软件与其他矢量处理器兼容。所有这些优势使 RISC-V 矢量解决方案能够简化 AI 和 ML 应用的设计周期，为公司提供更大的设计可扩展性和可扩展性。

因此，公司正在转向 SiFive 等公司的 AI 数据流处理器来高效管理这些复杂的工作负载，并使用 RISC-V 卸载或管理关键数据和功能。性能和功效再次带来了巨大的好处。

消费类设备

可穿戴设备、移动电话、智能家居设备和 AR/VR 应用程序需要能够处理苛刻工作负载但又非常高效和紧凑的处理器。RISC-V 矢量解决方案是一种现代方法，有助于满足这些要求，并使公司能够为消费产品提供更高的计算密度。此外，RISC-V 矢量加密扩展可以更轻松地为消费设备带来安全、高效的加密。在短短几年内，RISC-V 处理器的功能和性能就超过了当今市场上一些最流行的处理器。

去年，谷歌的 Android 开源项目 (AOSP) 开始了 RISC-V 的上游支持。这将有助于加速新一波基于RISC-V架构的移动设备、可穿戴设备和其他Android产品的开发。

数据中心

虽然人们普遍误解 RISC-V 仅用于微控制器，但 RISC-V 非常适合从微型微控制器到数据中心超高性能计算解决方案的各种应用。这是因为 RISC-V 为公司提供了完全的设计自由。对于数据中心应用程序，公司可以优化设计以实现超高性能和极低延迟，同时还可以针对特定工作负载添加自定义指令。

汽车

汽车市场正在迅速变化，我们看到计算的集中化、传感边缘计算的增加以及由于混合关键性支持而增加的软件复杂性。此外，还发生了从域架构向更高效的区域控制器的转变。这推动了对功能更强大的电子控制单元 (ECU) 的需求，这些电子控制单元将更高程度的混合关键功能集成到更少的设备中。

RISC-V 汽车解决方案使制造商能够比其他 CPU 供应商更多地定制解决方案，以满足最新的市场需求。因此，Counterpoint Research 估计，到 2025 年，RISC-V 将在 10% 的汽车中普及。我们预计，随着 RISC-V 获得 ISO 认证且汽车就绪，明年汽车市场中 RISC-V 的采用率将大幅提高设计可用于安全、信息娱乐、ADAS 以及自动驾驶和电动汽车创新。

航天

RISC-V 解决方案的功效、容错性和计算灵活性非常适合航空航天应用。例如，NASA 正在使用 RISC-V 内核，为行星和表面任务提供比当今太空计算机 100 倍的计算能力。在严格的正面测试中，RISC-V 显示了其与现有解决方案的竞争力。计算性能的提升将推动自主漫游车、视觉处理、太空飞行、制导系统和通信领域的新型创新。

除了 RISC-V 的技术优势之外，航空航天组织还认识到拥有使用 RISC-V 进行设计的充满活力的全球生态系统的价值。RISC-V 的开放和协作性质允许学术和科学软件开发社区除了优化数学函数、过滤器、转换、神经网络库和其他软件库之外，还可以为 RISC-V 软件贡献和开发科学应用程序和算法适用于 RISC-V 应用。这是我们先驱创始人愿景的关键部分。由于航空航天处理器可以使用数十年，因此架构的生态系统能够经受时间的考验至关重要。

当今市场上有数十亿个 RISC-V 内核，以及各种应用对 RISC-V 的需求激增，很明显 RISC-V 确实没有限制。我们期待看到 RISC-V 如何推动芯片设计的新时代。

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