電子發燒友網報道(文/吳子鵬)第四屆滴水湖中國RISC-V產業論壇上,北京大學講席教授、RISC-V國際基金會人工智能與機器學習專委會主席謝濤教授進行了題為《萬物智聯時代的RISC-V+AI算力之路》的主題演講。在演講中,他提到了基于RISC-V構建AI算力的優勢,以及實現RISC-V AI芯片的兩種主要模式。
謝濤表示,目前計算技術體系共有三種模式。第一個是A體系,也可稱為是“高鐵模式”,在高性能計算時就需要加入CUDA陣營(璧仞/阿里平頭哥等),研發永遠處于“跟隨”狀態,被人牽著鼻子走難以繞過的大量專利,只能靠開源的編譯器規避訴訟。這種模式雖然容易獲得客戶,但是反而加強了CUDA生態,永遠無法實現超越。
第二個是B體系,也可稱為是“北斗模式”,強調“全自主”,以龍芯和申威為代表,因為不跟市場主流兼容,所以生態弱。這種模式成本高昂,各公司需維護一整套軟件工程團隊,積累數十年研發投入。
第三個是C體系,也可稱為是“5G模式”,比如RISC-V,走“全開放”的道路,全世界一起來建生態。
因此,謝濤認為,基于RISC-V構建AI算力是必然趨勢,也是全球共識。基于RISC-V構建AI算力有很多優勢,包括:
? 開放與靈活性
AI工作負載變化快,需要特定的優化才能達到最佳性能;RISC-V開放免費的特性為芯片設計者提供了極大的靈活性,可以根據具體需求定制AI加速器。
? 高度可擴展性
RISC-V的指令集精簡且高度可擴展;設計者可以根據需要添加自定義指令集擴展,以增強AI計算的性能和效率。例如,可以增加向量擴展或其他專用于AI的指令集,從而提升計算速度和能效。
? 功耗和效率優勢
RISC-V架構通過簡潔設計和定制化擴展,可實現高效的能量使用;RISC-V架構能夠通過小型且高效的處理單元,減少等待數據傳輸的時間,提升整體計算效率。
? 生態系統和社區支持
RISC-V生態的多樣性和開放性吸引了全球大量開發者和企業加入,為RISC-V的發展提供了強大的推動力和豐富的軟件及IP資源,在RISC-V+AI領域具備了良好的發展前景。
在基于RISC-V構建AI算力方向上,謝濤提到,這也會有兩種主要模式:Integrated 模式(緊耦合)和Attached 模式(松耦合)。其中,Integrated 模式以 CPU主干為骨架,集成在CPU內部,共享 PC(program counter)、寄存器堆等流水線單元;只是在執行單元部分增加了矩陣或向量單元。
Attached 模式外掛在 CPU上的,會有自己獨立的流水線、寄存器堆、緩存等。它是“協處理器”,它可以接收來自一個或多個CPU的指令;異步地執行不同CPU提交過來的任務。
在這兩大模式下,謝濤認為,國產RISC-V要在AI算力方面實現突破,需要做到國際標準+開源社區兩手抓,以推動RISC-V國際標準為抓手到國際借力,以共建國際開源軟件生態為抓手到國際借力。
謝濤表示,目前計算技術體系共有三種模式。第一個是A體系,也可稱為是“高鐵模式”,在高性能計算時就需要加入CUDA陣營(璧仞/阿里平頭哥等),研發永遠處于“跟隨”狀態,被人牽著鼻子走難以繞過的大量專利,只能靠開源的編譯器規避訴訟。這種模式雖然容易獲得客戶,但是反而加強了CUDA生態,永遠無法實現超越。
第二個是B體系,也可稱為是“北斗模式”,強調“全自主”,以龍芯和申威為代表,因為不跟市場主流兼容,所以生態弱。這種模式成本高昂,各公司需維護一整套軟件工程團隊,積累數十年研發投入。
第三個是C體系,也可稱為是“5G模式”,比如RISC-V,走“全開放”的道路,全世界一起來建生態。
因此,謝濤認為,基于RISC-V構建AI算力是必然趨勢,也是全球共識。基于RISC-V構建AI算力有很多優勢,包括:
? 開放與靈活性
AI工作負載變化快,需要特定的優化才能達到最佳性能;RISC-V開放免費的特性為芯片設計者提供了極大的靈活性,可以根據具體需求定制AI加速器。
? 高度可擴展性
RISC-V的指令集精簡且高度可擴展;設計者可以根據需要添加自定義指令集擴展,以增強AI計算的性能和效率。例如,可以增加向量擴展或其他專用于AI的指令集,從而提升計算速度和能效。
? 功耗和效率優勢
RISC-V架構通過簡潔設計和定制化擴展,可實現高效的能量使用;RISC-V架構能夠通過小型且高效的處理單元,減少等待數據傳輸的時間,提升整體計算效率。
? 生態系統和社區支持
RISC-V生態的多樣性和開放性吸引了全球大量開發者和企業加入,為RISC-V的發展提供了強大的推動力和豐富的軟件及IP資源,在RISC-V+AI領域具備了良好的發展前景。
在基于RISC-V構建AI算力方向上,謝濤提到,這也會有兩種主要模式:Integrated 模式(緊耦合)和Attached 模式(松耦合)。其中,Integrated 模式以 CPU主干為骨架,集成在CPU內部,共享 PC(program counter)、寄存器堆等流水線單元;只是在執行單元部分增加了矩陣或向量單元。
Attached 模式外掛在 CPU上的,會有自己獨立的流水線、寄存器堆、緩存等。它是“協處理器”,它可以接收來自一個或多個CPU的指令;異步地執行不同CPU提交過來的任務。
在這兩大模式下,謝濤認為,國產RISC-V要在AI算力方面實現突破,需要做到國際標準+開源社區兩手抓,以推動RISC-V國際標準為抓手到國際借力,以共建國際開源軟件生態為抓手到國際借力。
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