RISC-V迎来新机遇——AI，有望超越ARM！佩特科技已推出平头哥RISC-V开发板

从2010至今13年的时间，RISC-V架构已从无人问津变成了能够挑战ARM架构的最强勇者。究其原因，无外乎开源、自由、简单等原因，更关键的是随着经济逆全球化趋势凸现，中美更存在着贸易进一步脱钩的可能。虽然发展时间不够长，但RISC-V似乎也迎来了它的机遇——AI时代。如果说曾经的RISC-V是沿着ARM的道路前行，努力做好“替代”的工作，那AI时代的RISC-V就获得了超越ARM的机会。

相对ARM来说，RISC-V拥有的最大优势就是轻量化与开源性。

就轻量化来说，这可能并不算是一个优点。虽然芯片仅能听懂0与1组成的二进制命令（机器语言），但工程师能指挥芯片完成多种多样的复杂计算并不需要使用这些，而是可以使用类似命令行的文本来控制它，这就离不开建立在芯片之上的各种指令集。

指令集本质上是操控芯片执行任务的机器语言或电信号的集合，每个指令对应着一个电路，输入一些电信号，芯片就会返回一些电信号。它可以被分为复杂指令集CISC（Complex Instruction Set Computer）与精简指令集RISC（Reduced Instruction Set Computing）。事实上，无论是复杂还是精简，它们之间并无优劣之分，只是在面对不同应用环境的时候会展现出不同的性能表现。例如在执行较复杂命令，对功耗要求不那么高的PC平台上，属于CISC的X86指令集几乎一统天下，而在移动端领域，CISC较高的功耗需求，让属于RISC的ARM占据了绝对优势。

不过就RISC-V与其竞争对手ARM而言，他们都属于RISC指令集的一种，替代ARM，RISC-V优势在哪？

进入2023年，AI让芯片的算力得到无与伦比的表现。作为软件，AI可以说已经榨干了所有芯片的极限。而当摩尔定律脚步放缓，硬件成长速度变慢，算力从哪来？突破摩尔定律，RISC-V似乎比ARM更有优势。

目前，面对AI算法对硬件算力的压榨，实行专用架构，或者说对AI算法进行特定优化的芯片成为化解高算力需求的新趋势。ARM与X86，作为老牌指令集，它们内部有着诸多“陈年代码”类似的问题——“shit山”，换种文雅的说法就是历史遗留指令太多，后续工程师很难再对现有指令进行更新或添加。很多读者或许下载过ARM官方的文档介绍，几千页读下来，熟练掌握尚且困难，推陈出新更是难办。多指令模式更为ARM架构设计增添了复杂性。因此，在指令集的扩展方面，年轻的RISC-V天然具有极大优势。

目前，专用芯片可以分为常规的CPU、GPU，以及FPGA与ASIC。芯片从CPU到ASIC，专用性依次提升，但通用性也相应下降。ASIC作为专用芯片，它甚至只能跑固定算法，不过换来的则是超越所有芯片的运行速度与更低的功耗。有数据显示，相对同级别CPU、GPU，该类ASIC芯片可提高运算性能15倍至30倍，并提高能耗效率30倍至80倍。不过，目前AI算法还正处于快速迭代中，将算法直接固定下来显然不划算。因此，专用性与通用性两手抓的DSA架构与FPGA受到更多的关注。

2017年，David Patterson与John Hennessy在“体系结构的黄金年代”主题演讲中提出了DSA架构。相比FPGA，DSA更像是ASIC的升级版或回调版，而不是FPGA的改进。DSA可以为某类应用进行特定优化，实现更高的能效比。在RSIC-V高灵活性优势的加持下，DSA架构还能发挥出更多优势，其中就包括能耗。从另一方面来说，目前FPGA已经较为成熟，已经有不少服务器用上了FPGA，但在新兴的边缘计算领域，由于对功耗较为敏感，DSA正在获取更多市场。

总的来说，更“年轻”的RISC-V拥有比ARM和X86更好的灵活性与扩展性。在边缘AI计算对算力、功耗均有较高要求的条件下，DSA架构正在快速发展，RISC-V作为更灵活的指令集，则更加搭配DSA架构。佩特科技是广州地区知名的嵌入式方案研发公司，主打产品为多款嵌入式核心板主板，如全志A133_全志A40i_全志D1-H开发板核心板，瑞芯微RK3288核心板开发板等等。佩特科技不仅研发技术先进，批量出货能力强大，也提供嵌入式芯片方案定制，欢迎咨询洽谈。