憑借開源、簡潔、模塊化、可拓展等優(yōu)勢，RISC-V為全球芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入了新的活力。在近期舉辦的第二十一屆中國國際半導(dǎo)體博覽會（IC China 2024）上，中國工程院院士倪光南在主旨演講中表示，開源RISC-V的興起，為健全強(qiáng)化集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈提供了機(jī)遇。
設(shè)計環(huán)節(jié)：基于RISC-V的DSA提供智算發(fā)展新路徑
當(dāng)前智算的發(fā)展對計算架構(gòu)提出了新的要求和挑戰(zhàn)，包括更高的性能、更低的功耗、更強(qiáng)的并行計算能力和更好的安全保障能力。近年來，產(chǎn)業(yè)界通過軟件定制化更有效地利用算力，以滿足具體智算應(yīng)用的定制化需求，但硬件定制化仍有待解決。
倪光南指出，伴隨著RISC-V的興起，基于RISC-V的DSA（特定領(lǐng)域架構(gòu)）有望為軟件和硬件定制化提供一條新途徑。DSA通過定制的架構(gòu)適應(yīng)智算需求，例如用于機(jī)器學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器，用于圖形學(xué)、VR等的GPU，可編程網(wǎng)關(guān)和接口等。
DSA能力的充分發(fā)揮，需融合硬件和軟件技術(shù)，包括更有效的并行算法，更有效的存儲帶寬利用，削減不必要的計算精度，采用面向領(lǐng)域的編程語言DSL等。而RISC-V架構(gòu)包含了模塊化和自定義擴(kuò)展指令集功能，并為擴(kuò)展指令集預(yù)留了擴(kuò)展空間。用戶可以為某個新應(yīng)用或新算子，自定義一套擴(kuò)展指令集及其支持的硬件模塊，更加便捷地構(gòu)成一個高效的DSA系統(tǒng)。
封裝環(huán)節(jié)：RISC-V與Chiplet融合緩解技術(shù)迭代壓力
在芯片封裝環(huán)節(jié)，RISC-V能夠與Chiplet及其互聯(lián)技術(shù)融合，在半導(dǎo)體技術(shù)的演進(jìn)——包括DSA架構(gòu)的實(shí)施中發(fā)揮更大作用。
有別于將不同功能元器件整合到單芯片的SoC技術(shù)路線，基于Chiplet的異構(gòu)集成對復(fù)雜的芯片功能進(jìn)行分解，能夠減少對先進(jìn)制程的依賴，并更容易實(shí)現(xiàn)更高的良率，有望幫助產(chǎn)業(yè)界緩解來自技術(shù)難度、制造難度、高昂成本等方面的壓力。
一方面 Chiplet支持封裝內(nèi)部的異構(gòu)集成，可以根據(jù)模塊功能選擇芯片制程。這意味著芯片設(shè)計企業(yè)可以僅僅對高性能的核心芯片采用先進(jìn)制程，存儲芯片、I/O 芯片等通用芯片?？梢圆捎贸墒熘瞥?，從而降低成本，并降低對先進(jìn)制程的依賴。
另一方面，由于Chiplet由多顆芯粒組成，單顆芯粒的面積較小，更容易實(shí)現(xiàn)高良率。而直接設(shè)計一顆SoC需要使用較大的芯片面積，從而加劇了良率提升的難度，帶來高昂的成本。
再加上通用 Chiplet互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)正在發(fā)展中，進(jìn)一步促進(jìn)了Chiplet的普及。
應(yīng)用環(huán)節(jié)：RISC-V為基礎(chǔ)軟件提供新機(jī)遇
在下游應(yīng)用環(huán)節(jié)，RISC-V特別適合新興市場，例如智聯(lián)汽車、桌面計算、DSA服務(wù)器、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制等。這些應(yīng)用又需要相應(yīng)的基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用軟件和各種配套設(shè)備的支持，有很強(qiáng)的牽引能力，能充分發(fā)揮我國超大規(guī)模市場優(yōu)勢。
RISC-V也為發(fā)展基礎(chǔ)軟件提供了新機(jī)遇。在集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的“芯片設(shè)計”和“下游應(yīng)用”兩個環(huán)節(jié)中，基礎(chǔ)軟件都發(fā)揮了重大作用，一般CPU架構(gòu)的設(shè)計都需要基礎(chǔ)軟件的支持。而RISC-V提供的擴(kuò)展指令功能集與基礎(chǔ)軟件有密切的關(guān)系，基礎(chǔ)軟件不僅在設(shè)計階段，為設(shè)計自定義擴(kuò)展指令集提供支持，同時也在下游應(yīng)用中，為應(yīng)用軟件運(yùn)用擴(kuò)展指令集以及與該指令集相配合的專用硬件模塊（如采用Chiplet及其互聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)某種“算子”功能）提供支撐。
倪光南表示，推進(jìn)開源RISC-V健全強(qiáng)化集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈，有助于在新時期下，貫徹實(shí)施以科技創(chuàng)新催生新產(chǎn)業(yè)、新模式、新動能，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的方針。應(yīng)該發(fā)揮中國新型舉國體制優(yōu)勢、超大規(guī)模市場優(yōu)勢和人才優(yōu)勢，大力支持開源創(chuàng)新，積極參與全球科技創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)和科技治理，與世界協(xié)同，為促進(jìn)RISC-V生態(tài)繁榮貢獻(xiàn)中國智慧，中國力量。
（來源：中國電子報、電子信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)）