ארכיקטורת פיתוח השבבים הפתוחה RISC-V היא הטכנולוגיה שתזעזע את שוק ה-IP בתחום השבבים, ששוויו 8.6 מיליארד דולרים. "אי אפשר להתעלם מהצמיחה המעריכית: מספר ליבות RISC-V יכפיל עצמו כל שנה ויגיע ב-2025 ל-80 מיליארד יחידות."

רדמונד תיארה בהרצאתה את ההנוכחות של הארכיטקטורה הפתוחה בולטת בתחומי ענן ומרכזי נתונים, תקשורת, IOT, בינה מלאכותית ורכב. "זה הזמן שלנו. RISC-V מעצימה את הקהילה שלנו ומאפשרת לנצל הזדמנויות הולכות וגדלות ציטטה רדמונד את ויליאם לי, אנליסט בחברת Counterpoint Research.

שוק הליבות המבוססות על ארכיטקטורת RISC-V צומח בשיעור שנתי ממוצע של 114.9% ויגיע ל-14% ויותר מכלל ליבות המעבדים המרכזיים עד שנת 2025 ובמספרים – מדובר ב-80 מיליארד ליבות. כך לדוגמה במחקר משנת 2020 עולה כי 23% מפרויקטי ה-ASIC וה-FPGA שילבו את RISC-V במעבד אחד לפחות.

RISC-V היא ארכיטקטורת ערכת ההוראות החינמית והפתוחה שהיא פשוטה ומודולרית, ומאפשרת שיתוף פעולה פתוח וחופש תכנון. אנחנו כעת מתווים לה עתיד אסטרטגי."

צמיחה מעריכית

חברת דלויט צופה כי שוק ליבות העיבוד בארכיטקטורת RISC-V יוכפל ב-2022 לעומת 2021," וכי הוא יוכפל שוב ב-2023, כאשר השוק של המשתמשים הפוטנציאליים של ליבות עיבוד RISC-V ממשיך להתרחב." לדבריה, ב-2021 היו בשוק 2 מיליארד ליבות, כלומר 4 מיליארד ב-2022 ו-8 מיליארד ב-2023.

תעשיית השבבים מביעה אמון ב- RISC-V. כך לדוגמה אינטל השקיע כספים רבים בקהילת RISC-V כדי להאיץ חדשנות במיחשוב פתוח. אינטל פתחה קרן חדשנות בשווי מיליארד דולר כדי לקדם את צמיחתה בשוק ה– RISC-V ולמשוך על ידי כך לקוחות חדשים לשירותי הייצור החיצוניים שלה.

גם מדינות הבינו שכדי לפתח במהירות יכולות ייצור שבבים צריך שהמפעלים יציעו יכולת ייצור שבבים בארכיטקטורת RISC-V. לדבריה, אירופה משקיעה מוקדם כאזרחית קוד פתוח גלובלית. אקסלרטור השבבים של אירופה – EPAC אימץ את פילוסופית הקוד הפתוח כאשר תרם למערכת האקולוגית של RISC-V והוסיף למסד הנתונים של מהדר LLVM, מערכת ההפעלה לינוקס ותוכנות HPC כגון OpenMP ו- MPI. חומרה כמו STX פותחה באמצעות פלטפורמת PULP.

הנציבות האירופית הכריזה על חוק שבבים אירופי חדש בסך 15 מיליארד אירו בהשקעות ציבוריות ופרטיות נוספות עד 2030. חוק זה יוסיף 30 מיליארד אירו של השקעות ציבוריות לאלו שכבר הושקעו בעבר. גם המפעל של אינטל שייבנה בגרמניה בהשקיעה של 17 מיליארד דולר מיועד לייצור בארכיטקטורת RISC-V.

בהמשך פירטה רדמונד את חדירת RISC-V לתחומים שונים: ספקיות ענן, טלפונים חכמים, בינה מלאכותית, IOT ורכב.

ספקיות ענן ומרכזי נתונים

• מאיץ הבינה מלאכותית של אספרנטו כולל 1,000 ליבות RISC-V.
• מעבדי RISC-V Xuantie של עליבאבא עם 4 מעבדי ענן ומעבדי קמה בקוד פתוח
• משפחת מעבדי RISC-V של אימג'יניישן, למחשוב דיסקרטי והטרוגני
• בקר כונן דיסק קשיח של סיגייט עם מעבד RISC-V בעל ביצועים גבוהים.
• גישת שבבכ הביצועים של Ventana לתכנון SoC של מרכזי נתונים
• מעבד Intel Nios מבוסס על RISC-V, המיועד למחשבים בעלי ביצועים גבוהים

תקשורת וטלפוניה:

• מעבד Andes RISC-V שאומץ על ידי SK Telecom עבור מוצרי בינה מלאכותית.
• עליבאבא תומכת ב-Android 12 בליבת RISC-V של 64 סיביות ב-QEMU
• שבב RiSC-V של Sipeed מריץ את טלפון RV64
• עליבאבא משתמשת ב- TensorFlow Lite לזיהוי תמונות וקול במכשירים חכמים.
• מעבד Google Pixel 6 Titan M2 RISC-V, עם מהירות וזיכרון נוספים, עמיד יותר בפני התקפות מתקדמות.

שבבים לתחום הרכב

•  שבבי מערכות מתקדמות מתקדמות מבוססות ראייה לנהג מבית MobileEye המסוגלות להגיע ל-176 טריליון OPS לשנייה עם מעבד RISC-V בעל 12 ליבות.
• ISO 26262 אישר את תהליך פיתוח ASIL D לבטיחות רכב מוטבעת RISC-V עם מעבדי אנדס
• המעבד הגרפי של אימג'יניישן מקושר על ידי ליבת RISC-V עבור עיצובים ברמת ASIL-B עם הסמכה קריטית לבטיחות ISO 26262.
• IAR Systems הרחיבה את הבטיחות הפונקציונלית של שרשרת הכלים Sw משובצת Workbench שלה לליבת RISC-V של NSITEXE, חברת בת של דנסו.
• Europe GaNext מפשטת את ממירי ההספק עם מוליכים למחצה מבוססי GaN עם יעילות וקומפקטיות טובות יותר לשימוש במטענים למכוניות חשמליות.

אלקטרוניקה צרכנית ומערכות IOT

• לוח Huawei Hi3861 RISC-V עבור מפתחי מערכת ההפעלה הרמונית למכשירי IoT
• Zepp Health / Huami פיתחו מערכת הפעלה למחשבים לבישים התומכת בRISC-V
• GreenWaves פלטפורמת ההספק האולטרה-נמוך GAP9 להפחתת רעשים מודעת לסביבתה ומבוססת על רשת עצבית.
• מעבדת RIOS הכריזה על PicoRio, מחשב לוח פתוח RISC-V קוד פתוח במחיר סביר.
• ערכת הפיתוח המהירה בעולם של SiFive עבור מחשבים אישיים מבוסס RISC-V.

תחום הבינה המלאכותית ולימוד המכונה

• עליבאבא קלאוד מספקת את MLPerf Tiny v0.7 במעבד ה- IOT שלה
• StarFive שחררה את פלטפורמת העיבוד החזותי הראשונה בעולם של RISC-V AI
• אנדס הכריזו על מעבדי multicore ו- L2 של בקרי מטמון Superscalar.
• NVIDIA CUDA עושה שימוש ב-Vortex RISC-V GPGPU המאפשרים הגדלה ממעבד גרפי בעל ליבה אחת למעבד בעל 32 ליבות בהתבסס על RV32IMF ISA עם תמיכה ב-API של גרפיקה OpenCL 1.2.

מיחשוב קצה

• מכון Fraunhofer העביר את Tensorflow lite לליבת מעבד RISC-V שלהם עבור יישומי Edge AI כולל הערכת נתוני חיישן, בקרת מחוות או ניתוח רטט.
• Sipeed MAIX החדש של Seeed Studio, לוח בינה מלאכותית RISC-V 64 למחשוב קצה מאפשר להטמיע בינה מלאכותית בכל מכשיר IoT.
• מיקרו מג'יק הכריזה על ליבת RISC-V מהירה של 64 סיביות המשיגה 5GHz ו-13,000 CoreMarks ב-1.1V.
• ליבת SweRV של ווסטרן דיגיטל מאפשרת מגוון של מחשבי קצה.
• Microchip שחררה את ערכת הפיתוח הראשונה של SoC FPGA המבוססת על RISC-V ISA.

מיחשוב עתיר ביצועים

• אשכול E4 של מונטה סימונה יחד עם DEI-UNIBO התורם לארכיטקטורה, תוכנה ואינטגרציה.
• יוזמת מאיץ המעבד האירופית צפויה להכריז על השבב הראשון בארכיטקטורת RISC-V בספטמבר 2022
• שבב הצפנה קוונטית של האוניברסיטה הטכנית של מינכן (TUM) לדרישות אבטחת מחשוב קוונטי
• Tactical Computing Labs – חבילת בדיקות תוכנה ממוקדת HPC עבור GCC ו- LLVM
• Cortus מפתחת ליבת מעבד RISC-V תקינה בעלת ביצועים גבוהים עבור פרויקט eProcessor האירופי.
• פלטפורמת De-RISC HW-SW ל-RISC-V SoC רב-ליבות לבטיחות קריטית ליישומי תעופה וחלל.

לסיכום אומרת רדמונד: "RISC-V היא קהילה של בעלי עניין נלהבים, מסורים ומושקעים כיחידים, כחברות, כאוניברסיטאות, כמוסדות ציבור ומלכ"רים, כאומות וכתנועה גלובלית ומחוברת אחת" והיא כמובן קוראת לכל התעשייה להשתמש בארכיטקטורה הפתוחה.

הפוסט קליסטה רדמונד מנכ"לית RISC-V הבינלאומי: "אי אפשר להתעלם מהצמיחה: מס' ליבות RISC-V יכפיל עצמו כל שנה ויגיע ב-2025 ל-80 מיליארד הופיע לראשונה ב-Chiportal.

טכנולוגית הקוד הפתוח שלנו תחדור ל-14% מהמעבדים בשנת 2019 לא היתה לארכיטקטורת RISC-V:כל דריסת רגל בשוק המעבדים כך שמדובר בזינוק משמעותי, זאת בנוסף להגדלת החדירה בתחומים כמו IOT, תעשיה ורכב. ראיינו את קליסטה רדמונד, מנהלת ארגון RISC-V הבינלאומי לקרת כנס ChipEx2022 שיתקיימו ביום שלישי הקרוב, 10/5/22 בגני התערוכה .

RISC-V מוצג כ-IP פתוחים וחינמיים לפיתוח מעבדים מתקדמים אבל בחיים האמיתיים זה לא ממש בחינם, למה?

רדמונד: "RISC-V" כולל את ארכיטקטורת ערכת ההוראות החינמית והפתוחה, כמו גם הרחבות מאושרות וזמינות באופן חופשי ואלמנטים טכניים קשורים. אלה משמשים כסטנדרטים גלובליים שכל אחד יכול להשתמש בהם בחופשיות ללא תשלום. אנחנו לא מספקים יישומים או כל IP קנייני, את היישומים האלה צריך לפתח משתמש הקצה. הוא נדרש לקבוע את האלמנטים הדרושים, כמו גם לבנות את העיצוב ושלבי הייצור. לפיכך RISC-V הוא למעשה בחינם, ויש קבוצה הולכת וגדלה של אלמנטים קשורים שגם הם מופצים או זמינים מחברים אחרים של התעשייה כאלמנטים קנייניים. המטרה שלנו היא לספק קבוצה חזקה של אבני בניין חופשיות ופתוחות שכל אחד עשוי למנף כדי להמשיך ביישומן."

יש האומרים כי היתרון העיקרי של RISC V הוא העובדה שהוא מודולרי ותומך בהוראות מותאמות אישית מה שהופך אותו לאידיאלי לפיתוח מעבדים ומאיצים מיוחדים. האם זה נכון?

"רוב הארכיטקטורות הקנייניות הנפוצות נוקטות בגישה מצטברת, מה שאומר שיש לך ארכיטקטורת בסיס שיש לה הרחבות ויכולות נוספות שנוספו בעשורים האחרונים. התוצאה היא ארכיטקטורה קניינית בסיסית סביב 1,500 הוראות בסיס. RISC-V נקט בגישה מודולרית, הקפאת RISC-V ISA ב 47 הוראות עם יכולת להוסיף רק את הרחבות שהמיישם נדרש לבנות עבור העיצוב. הדבר מאפשר הזדמנות נדירה להתאמה אישית ולכוונון עדין כדי לאפשר פיתוח שבבים תחרותיים במחיר, בביצועים, בצריכת החשמל ובחופש העיצוב, תכונות שהיה מאתגר להשיג בעבר."

מהו נתח השוק הנוכחי של RISC-V לעומת כתובות IP שפותחו על בסיס ארכיטקטורת arm, MIPS או אינטל.

RISC-V זמינה באופן חופשי לעולם ולכן האימוץ מאתגר למדידה. הדבר נכון לגבי כל תקן עולמי או תוכנת קוד פתוח. אנו עובדים עם קהילת האנליסטים כדי לכלול את RISC-V בסקרים הרגילים שלהם ובניתוח השוק כדי שנוכל ללכוד הבנה טובה יותר של הנתח הנצרך על ידי משתמשי RISC-V. אנו רואים אתגר נוסף בצמיחה המהירה מאוד של מרחב המוליכים למחצה באזורים שבעבר לא היו קיימים. מכון המחקר Counterpoint Research הצביע בספטמבר 2021 כי שוק הקניין הרוחני הכולל של המוליכים למחצה יגדל מ-5.2 מיליארד דולר ב-2020 ל-8.6 מיליארד דולר עד 2025, כאשר RISC-V תרכוש נתח של 28% משוק ה-IOT, 12% מהשוק התעשייתי ו-10% משוק האוטומוטיב. במארס 2021 גילה מחקר של סמיקו כי RISC-V תגיע ל-14% מהמעבדים עד שנת 2025, תחום בו לא היתה נוכחת כלל ב-2019."

מהן המטרות של ארגון RISC-V הבינלאומי?

" RISC-V היא קהילת הבית ויחידת והפיתוח המרכזית של אבני הבניין הטכניות הפתוחות הקריטיות כדי לאפשר גישה טכנית ועסקית חדשה לעיצוב מיקרו-מעבד. המטרה שלנו היא להבטיח ש-RISC-V יתבסס על הבסיס הפורה ובר הקיימא ביותר עבור מחשוב פתוח שהעולם ראה אי פעם וימשיך לבנות את העידן הבא של המחשוב. RISC-V הוא ארגון ללא מטרות רווח המונע להצלחה על ידי האינטרס הקולקטיבי המשותף, ההשקעה והמסירות של הקהילה שלנו. אנחנו כאן כדי לתמוך בהצלחתם של כל בעלי העניין באמצעות שש תוכניות חיוניות.

•  תוצרים טכניים. משילות טכנית, קבוצות עבודה לטיפוח הרחבות ותוצרים טכניים אחרים, להגדיר ציוויים טכניים אסטרטגיים.
• תאימות ואימות. פרופילים ופלטפורמות ובדיקות תאימות לארכיטקטורה (ACT) ובדיקות תאימות פלטפורמה (PCT) כדי להבטיח שלעיצובים יהיו בדיקות ומסגרות אחרות כדי להבטיח את תאימותם ל- RISC-V ISA הבסיסי ולהרחבות.
• נראות. הגברת החדשות, התוכן וההצלחה של החברים באמצעות כתבי עת וניתוחי אנליסטים, תוכניות תוכן מקוריות של RISC-V לתעשייה ואירועים אזוריים
• – למידה והכשרה. למידה מקוונת רב-שכבתית, חיבור אוניברסיטאות למעבדות, מבחנים ותוכניות לימודים, שותפי הכשרה RISC-V, משאב למשרות והתמחות.
• – סנגור + בריתות. הבטחת קהילות מהנדסים מקומיות מחוברות היטב ונתמכות באמצעות שגרירי RISC-V, הקמת בריתות גיאוגרפיות ותעשייתיות, קבוצות מפתחים מקומיות ואירועים
• חילופי ידע. שוק מקוון של ספקים, מוצרים, שירותים ומשאבי למידה.

איך את רואה את העתיד של RISC-V? איפה אתם (RISC-V הבינלאומי) הולכים להיות ב 5 השנים הבאות?

"בשנים הקרובות התעשייה תחווה את RISC-V בכל תחומי המחשוב המרכזיים – החל מהטמעה ועד לארגון, מהצרכן ועד ל- HPC, מההספק הנמוך ביותר ועד למעבד הרב-מעבד בעל הביצועים הגבוהים ביותר. אנחנו כבר רואים כמעט רבע מכל התחלות העיצוב החדשות הכוללות RISC-V במעבד אחד לפחות (פורום עיצוב טק, נובמבר 2020) ואנחנו יודעים על מיליארדי ליבות שכבר קיימות בשוק. RISC-V תמשיך לצמוח מ-2,700+ החברים הנוכחיים שלנו ו-53 קבוצות עבודה טכניות, כמו גם 8,500+ מהנדסים מעורבים כדי לקדם את מצב האמנות, המחויבות האסטרטגית של בעלי עניין מסטארט-אפים לחברות רב-לאומיות, ואימוץ רחב בכל התעשיות. אנו גדלים בקצב חסר תקדים בחומרה, ורואים מומנטום מדהים גם במערכת האקולוגית של התוכנה. בנוסף לכל מערכת ההפעלה העיקרית של לינוקס, יש לנו עכשיו גם אנדרואיד 12 על RISC-V ו RISC-V משובץ בטלפונים של MediaTek הנמכרים ברחבי אסיה.|

לסיכום אומרת רדמונד: "כפי שהעולם פנה בעבר ללינוקס כפלטפורמת התוכנה לשיתוף פעולה, חדשנות, מסירות אסטרטגית טכנית ועסקית – אנו רואים כעת את השינוי הזה עם RISC-V כפלטפורמת החומרה לדורות הבאים."

קליסטה רדמונד תשתתף כמרצה בכנס ChipEx2022 שיערך ב-10 במאי, 2022 במרכז הכנסים Expo Tel Aviv . להשתתפות בכנס ניתן להירשם באמצעות לינק זה

הפוסט לקראת ChipEx2022: מנכ"לית איגוד RISC-V הבינלאומי: טכנולוגית הקוד הפתוח שלנו תחדור ל-14% מהמעבדים הופיע לראשונה ב-Chiportal.