在如今的AI研究領(lǐng)域，知識(shí)圖譜的概念越來(lái)越普及。這種符號(hào)化的人工智能依靠的不是字符串，而是圖之間的關(guān)系來(lái)解決查詢、推理的挑戰(zhàn)，從而做到更擅長(zhǎng)理解的AI。然而如今傳統(tǒng)的計(jì)算架構(gòu)可以說(shuō)只認(rèn)數(shù)字不認(rèn)圖，在數(shù)據(jù)規(guī)模一大的情況下，就會(huì)出現(xiàn)性能瓶頸，而這里的瓶頸不是計(jì)算能力，而是通信帶寬。

為此，英特爾開(kāi)發(fā)出了一個(gè)新的架構(gòu)PIUMA（可編程集成統(tǒng)一內(nèi)存架構(gòu)）。這一架構(gòu)可以用比傳統(tǒng)硬件架構(gòu)更快的速度遍歷圖表，獲得實(shí)時(shí)分析。受益于沒(méi)有交換機(jī)、極高帶寬和計(jì)算與I/O平衡的優(yōu)勢(shì)，PIUMA可以實(shí)現(xiàn)超低的延遲下分析數(shù)百TB乃至PB級(jí)規(guī)模的數(shù)據(jù)。

PIUMA架構(gòu) / 英特爾

根據(jù)英特爾的說(shuō)法，一個(gè)PIUMA核心等于多個(gè)處理器流水線+多線程，而且該架構(gòu)用到了他們自研的全新64位RISC指令集，并專門(mén)針對(duì)圖做了指令優(yōu)化。再加上每一個(gè)核心都能訪問(wèn)的全局地址空間，PIUMA可以做到極高的擴(kuò)展性，讓所有節(jié)點(diǎn)共用這一地址網(wǎng)絡(luò)。

英特爾指出，傳統(tǒng)的架構(gòu)追求的如何實(shí)現(xiàn)更高的TOPS算力，因此在計(jì)算、內(nèi)存和I/O中，計(jì)算一直是占大頭，接著才輪到內(nèi)存和I/O。而PIUMA追求的是如何實(shí)現(xiàn)更高的TTEPS（每秒多少遍歷邊緣），同時(shí)又不至于低算力，因此對(duì)計(jì)算、內(nèi)存和I/O進(jìn)行了平衡。

英特爾對(duì)RISC-V的看法

看到這里，你可能會(huì)有疑問(wèn)，英特爾為何不直接用RISC-V呢？很大程度上是因?yàn)镻IUMA這一架構(gòu)還是面向圖表AI這類的應(yīng)用，并非通用架構(gòu)。此外，RISC-V已經(jīng)成了市面上增長(zhǎng)最快的第三大ISA，雖然動(dòng)力很足，但英特爾表示這一ISA還在發(fā)展初期，而他們目前想做的，只是成為這一架構(gòu)的助推者。

此前英特爾傳出過(guò)收購(gòu)SiFive的消息，但這事最終沒(méi)成，可英特爾并沒(méi)有選擇放棄自己對(duì)RISC-V的支持，不過(guò)不是直接用于自己的產(chǎn)品（除了Mobileye的自動(dòng)駕駛芯片），而是轉(zhuǎn)為促進(jìn)RISC-V生態(tài)的發(fā)展，靠的正是其代工業(yè)務(wù)IFS。

要知道，開(kāi)源架構(gòu)對(duì)整個(gè)半導(dǎo)體IP產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，還是相對(duì)較新的事物，因?yàn)橛脩粲辛俗杂舍槍?duì)獨(dú)特的應(yīng)用定制處理器核心，做到差異化。IFS已經(jīng)和晶心科技、Esperanto、SiFive和Ventana這樣的RISC-V IP廠商合作，為他們提供IFS最好的PPA表現(xiàn)。代工的不僅限于CPU核心，還有Chiplet已經(jīng)封裝好的產(chǎn)品。

RISC-V的未來(lái)

幾日前，RISC-V國(guó)際基金會(huì)CEO Calista Redmond表示，她希望RISC-V有朝一日能“統(tǒng)治世界”，不過(guò)她的意思還是期望RISC-V、ARM和x86能夠同臺(tái)競(jìng)技，畢竟其余兩者都在各自擅長(zhǎng)的領(lǐng)域做到了一定程度的壟斷。

不過(guò)，谷歌的計(jì)算機(jī)架構(gòu)師，此前曾任職NUVIA副總裁的Jon Masters表示，RISC-V目前面臨的最大的挑戰(zhàn)之一就是防止碎片化，充分踐行標(biāo)準(zhǔn)的概念。如果RISC-V不建立起標(biāo)準(zhǔn)信仰的話，很有可能會(huì)走上MIPS的老路。

他認(rèn)為，對(duì)于嵌入式設(shè)備來(lái)說(shuō)，靈活、碎片化的架構(gòu)沒(méi)什么不好，至少可以讓市場(chǎng)上不只是Xtensa、ARM等少量RISC玩家。但要想更進(jìn)一步，就必須盡早放棄這套“一切均可自定義”的概念。除非RISC-V擁有一個(gè)像PC或智能手機(jī)這樣“無(wú)聊”的通用硬件平臺(tái)，那么很難做到真正的“統(tǒng)治一切”，哪怕是ARM也花了十年的時(shí)間，才使得一小部分生態(tài)變得“無(wú)聊”。

支持SystemReady的廠商 / ARM

Jon Masters認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)化和防止碎片化應(yīng)該作為第一要?jiǎng)?wù)，而不是局限于某個(gè)特定的工作組。他覺(jué)得即便是ARM在這方面也有不足之處，ARM應(yīng)該更大力度地推行SystemReady認(rèn)證計(jì)劃，少一些未通過(guò)認(rèn)證的流片，多一些軟件正常工作的系統(tǒng)。當(dāng)然了，這一計(jì)劃ARM也是才啟動(dòng)不久，數(shù)日前通過(guò)認(rèn)證的系統(tǒng)數(shù)才剛過(guò)50。

不過(guò)Jon Masters主要負(fù)責(zé)服務(wù)器級(jí)的ARM開(kāi)發(fā)，所以還是站在ARM的角度來(lái)看問(wèn)題。依筆者看來(lái)RISC-V可以吸收ARM的經(jīng)驗(yàn)，但不一定非得和ARM走同一條路。沒(méi)錯(cuò)，現(xiàn)在RISC-V在智能手機(jī)和PC全球占比最大的兩大消費(fèi)電子上確實(shí)無(wú)跡可尋，但誰(shuí)又能說(shuō)的準(zhǔn)未來(lái)不會(huì)有這樣一個(gè)時(shí)機(jī)給到RISC-V呢？