倪光南:未来主流CPU架构格局中,RISC-V将与x86、Arm三分天下
2021年12月20日,第十六届“中国芯”集成电路产业促进大会在珠海举行。 中国工程院院士倪光南在会上指出,目前CPU市场主要被x86和Arm架构所垄断,而中国想要打破这个局面,实现自主可控,开源的RISC-V架构将是一大机遇和发展方向。在未来 世界主流CPU架构格局中,RISC-V架构将有望达到三分天下有其一。
资料显示,RISC是一种精简指令处理器,其起源于美国加州大学伯克利分校的EECS部门的计算机科学部门的David Patterson教授及其团队的一项课题研究的产物。RISC-V则是David Patterson教授团队研制发的第四代精简指令处理器架构。
而David Patterson教授研究RISC,主要是由于当时英特尔、Arm等CPU厂商对于CPU架构的授权要求拆者较高,授权费也非常高昂,有没有其他的开源的或者免费的CPU可以使用,因此决定从零开始设计一套全新的CPU架构,在RISC-V设计成功之后,已将其免费开源。
但随着2018年中兴事件的爆发,特别是在2019年华为被美国列入实体清单之后,由于Arm有研发中心在美国,导致了Arm在当时也不得不遵循美国禁令,暂时对华为进行了断供。由此进岩御圆一步引发了中国乃至全球厂商对于开源的不受限制的RISC-V架构的追捧。
根据RISC-V基金会粗塌的数据显示,目前其会员已有超过2000家,覆盖了70个国家。而在此之前的2018年,则只有不到200家左右的会员,足见RISC-V近几年发展之迅猛。这也与中国厂商的大力支持密不可分。
目前,在RISC-V基金会仅有的14家最高级别的会员当中,中国厂商就占据了9家。包括阿里巴巴(平头哥半导体)、华为、中兴、赛昉 科技 、紫光展锐、西姆计算、中国科学院软件研究所(ISCAS)、中科院计算所(ICT)、成为资本。另外,在RISC-V基金会的战略会员中,中国厂商也是非常之多。
去年,RISC-V基金会总部已经已从美国迁往瑞士,此后可摆脱美国贸易制裁的影响。这也进一步解除了国内对于发展RISC-V的后顾之忧。
根据Semico Research预测,到2025年,RISC-V CPU内核的出货量将达到624亿个,2018-2025年复合年增长率高达146.2%。其中在工业领域将以167亿个核心的出货量居于领先位置。
以下为倪光南院士演讲实录(略有修改):
各位领导、各位嘉宾、女士们、先生们
大家下午好!
很高兴受邀参加2021第十六届“中国芯”集成电路产业促进大会暨中国芯优秀产品征集结果发布仪式。
众所周知CPU(中央处理器)架构是芯片产业链的龙头,它不仅决定了CPU的性能,而且在很大程度上引领了整个芯片产业。尤其是对设计人才培养、设计工具(EDA)、芯片IP库、应用生态等环节有重大影响,此外,也影响到芯片的生产、测试、封装等等环节。近年来包含微处理器的SoC产品在芯片产品中的比重已增大到70%以上,这说明CPU架构对芯片产业的影响正继续增长。
中国芯片产业经过这些年的发展,一些企业已经在业界取得了很大的成就,目前市场上已经有多家国产CPU架构并存(例如飞腾、华为、申威、龙芯、海光、兆芯等等)。不过从长远看,主流的CPU架构具有很强的垄断性,今后世界市场上主流CPU大概率是被x86和ARM两家所垄断,而它们都是美国公司的产权。由此可见,我国现存多种CPU架构并存的格局难以取得竞争优势,这样我国芯片业最终仍然很难摆脱受制于人的局面。
近年,一种新兴的、开源RISC-V精简指令集CPU架构为我们芯片业发展提供了机遇。RISC-V架构由美国加州大学伯克利分校计算机科学部门于2010年发明,它采用开源模式,用户可自由免费地使用该架构进行CPU设计、开发并添加自有指令集进行拓展,自主选择是否公开发行、或商业销售、或更换其他许可协议、或完全闭源使用。
去年,领导这个开源社区的RISC-V基金会已从美国迁往瑞士,可摆脱美国贸易制裁的影响。该芯片的领军人物David Patterson教授已在深圳与清华建立联合实验室。这几年,我国产学研用各界通过评估和试用,普遍认为RISC-V架构先进,功能完善,有可能在AI、IoT、大数据、云计算等等新一代信息技术领域获得市场优势,从而在未来世界主流CPU架构格局中,达到三分天下有其一。
为此,建议我国可适当聚焦RISC-V架构发展芯片产业,使我们能抓住快速发展中国芯片产业的机遇,并不受外国垄断架构的制约,将芯片业发展主动权牢牢掌握在我们自己手中。鉴于RISC-V采用开源模式,这并不需要大量资金投入,而主要是确立技术路线,组织和调动好开源社区,开源人才,进行相应的政策引导等等,以充分发挥我国举国体制优势,丰富的人才优势和超大规模市场优势。
我们高兴地看到,在开源领域,我国 科技 人员已经创建了一些开源社区,并拥有了相当话语权甚至一定的主导权,例如OpenEuler、OpenHarmony等等,这表明中国开源界正在实现新的创新突破,逐渐从开源大国走向开源强国。在这样的大背景下,近期,我们正在和软件所、一些高校和企业等同团中央的中国光华 科技 基金会共同策划,发起成立RISC-V生态专项基金,期望能得到 社会 各界的大力支持,快速形成推进中国RISC-V开源芯片发展的动力,使其成为支撑我国信息技术体系的一块基石。希望借助开源的强大生命力,在推动本国 科技 事业发展的同时,也为世界开源界作出卓越贡献。
最后,让我们芯片业界和与世界同行一道,拥抱RISC-V开源芯片新潮流,充分利用开源模式,协同世界开发者共同推进开源RISC-V的发展,同时为快速发展我国芯片产业、为构建人类 科技 命运共同体而做出贡献!
谢谢大家!
这两款那个CPU计算快呢?
要从两方面分析 1 i5的主频高 所以如果是单核速度 i5高于i7 如果程序不支持多线程计算 那么i5 2.8的速度绝对高于i7 2.2
2 是否支持超线程技术 如果i5是支持超线程的型号 那么是双核心四线程 i7如果是不支持超线程的型号 那么是四核心四线程 这情况下理论上i5略快 因为主频高
3 不考虑程序线程问题 和虚拟核心问题的话 i7会快于i5 因为核心数多 如果程序支持多线程 那么四核心的优势很明显
最后 跑分的话 4核心高于2核心