需求與設計的結合:RISC-V和下一波AI硬件
人工智能 (AI) 正在改變計算的每一層,從訓練萬億參數模型的超大規模數據中心到執行實時推理的電池供電邊緣設備。硬件要求在各個方面都在不斷升級:計算密度在增加,功率預算在收緊,新算法的到來速度比傳統芯片路線圖所能適應的要快。
第一波人工智能硬件是建立在專有指令集和封閉生態系統之上的。這些方法現在在變革的步伐下變得緊張。設計人員需要一種不受限制地進行創新的方法,在工作負載需要的地方添加自定義加速,并在單一軟件保護傘下構建從邊緣擴展到云的系統。
這就是 RISC-V(一種開放的模塊化指令集架構)從一種有前途的替代方案轉變為市場勢在必行的地方。以下部分展示了為什么市場轉向 RISC-V,它如何為下一代 AI 芯片設計人員提供支持,AI 系統構建者如何利用它,以及像 Akeana 這樣的公司如何將機會轉化為真正的芯片。
為什么市場需要 RISC-V
今年全球 AI 處理器收入預計將超過 2600 億美元,但 AI 工作負載的多樣性和對能源效率的推動暴露了 x86 和 Arm 等固定指令集的局限性。RISC-V 的開放性允許設計人員集成自定義指令——無論是用于矩陣運算、張量加速器還是內存計算功能——而無需等待單一供應商批準路線圖。
RISC-V 還在 IP 可用性方面提供了更大的靈活性和更廣泛的選擇,消除了對單個或有限數量的源的依賴,就像 Arm 或 x86 經常出現的情況一樣。例如,在異構計算系統中的多線程處理器中,如果現有供應商不提供解決方案,則可能沒有可用的替代方案。
政府和企業被不受限制性許可的自由所吸引。超大規模企業和半導體公司看到了微調每瓦性能的機會,以應對快速擴大的人工智能任務。這些因素共同創造了對開放、可定制和面向未來的硬件的強大需求。
RISC-V 如何為下一代 AI 芯片設計人員提供支持
對于芯片架構師和產品團隊來說,RISC-V 為差異化提供了一塊空白畫布。其可擴展的 ISA 支持寬矢量單元、矩陣引擎和其他特定領域的加速器,所有這些都集成在一個連貫的硬件-軟件堆棧中。
由于生態系統是開放且快速發展的,因此軟件支持與芯片保持同步。當新芯片到來時,開源編譯器、優化庫以及批準的矢量和矩陣擴展已準備就緒。設計人員可以專注于計算密度、能效和上市時間,而不會犧牲與行業標準開發工具的兼容性。
人工智能系統構建者如何利用 RISC-V 和芯片設計人員的創新
人工智能系統構建者——無論是組裝服務器、邊緣設備還是專用設備——都需要能夠合并異構計算資源而不創建軟件孤島的平臺。RISC-V 的統一 ISA 使得將通用 CPU 與矢量引擎、通用矩陣乘法 (GEMM) 加速器和客戶特定的 xPU 結合在單個軟件目標下成為可能。
這降低了集成復雜性,并確保了邊緣和數據中心部署的一致性能。系統架構師可以擴展性能、調整能效并整合自定義加速器,同時保持一個工具鏈和開發流程,從而縮短從概念到生產的路徑。
獨特的機會之窗
對開放、可定制 AI 硬件的推動恰逢 RISC-V 供應鏈達到成熟的時刻。經過驗證的 IP 塊、強化的設計流程和強大的軟件堆棧使芯片供應商和系統制造商能夠快速從設計過渡到部署。
那些現在采取行動的人可以吸引尋求主權和專業化的客戶,同時提供封閉架構可能難以匹敵的下一代人工智能性能。市場吸引力和技術準備程度的結合創造了一個罕見但強大的機會之窗。
Akeana 提供什么
Akeana 憑借專為 AI 構建的基于 RISC-V 的 IP 和子系統的全棧產品組合,站在這一運動的最前沿。在最近的網絡研討會“利用 RISC-V 作為下一代 AI 芯片的統一異構硬件和軟件平臺”中,Akeana 工程師描述了 SoC 開發人員如何使用該公司的技術滿足積極的每瓦計算目標和異構系統要求。

Akeana 提供兼容 RVA23 的高性能 RISC-V 處理器、先進的矢量和矩陣加速器以及強大的數據移動引擎。其靈活的計算子系統互連將多核 CPU、合作伙伴加速器和定制硬件塊鏈接到一個無縫架構中。該公司具有獨特的能力,能夠同時提供多線程 (SMT) RVA23 兼容的定序和異序內核。該公司還提供了成熟的軟件環境——優化的編譯器、人工智能性能庫和強大的模擬工具——因此開發人員可以立即啟動作系統和人工智能框架。

對于芯片設計人員來說,這些產品縮短了從概念到生產的路徑,同時允許細粒度的性能調整。對于 AI 系統構建者,它們提供可隨時集成的計算子系統,可簡化擴展并降低功耗。Akeana 的技術使客戶能夠積極創新,同時滿足嚴格的效率和上市時間目標。

總結
AI行業正進入新的增長階段,RISC-V是靈活性、高效性和長期控制的首選架構。芯片設計人員可以自由地創建自定義指令和加速器,而人工智能系統構建者則獲得了用于異構計算的統一平臺。
Akeana 處于這一轉變的中心。通過提供 RISC-V IP 核、強大的計算子系統和完整的軟件堆棧,該公司幫助芯片制造商和系統集成商抓住當今市場所需的機遇。激增的需求和成熟的供應鏈相結合,令人信服,Akeana 已準備好幫助合作伙伴抓住它。










評論