探索RISC-V的开源力量

煤油灯科技2023-03-05 09:35

 多年来,我们已经写了很多关于Arm芯片进入数据中心的软件壁垒文章。20年来,英特尔在推动x86 CPUs上运行的软件的使用方面发挥了重要作用。因此,构建基于Arm的CPU公司不得不努力说服数百家基础设施软件制造商为Arm移植和优化他们的软件。这将许多人挤出了市场,但Arm的优势(以及英特尔的失误)最终打破了这一障碍,我们现在看到基于Arm的产品在整个云环境中快速扩张。问题是,RISC-V能完成类似的事情,并为其产品撬开数据中心吗?这是一个关于单个芯片供应商的故事,也是一个关于生态系统的故事,也许还有开源的力量。


 任何新的指令集架构(ISA,即Arm、x86或RISC-V)面临的挑战是,将软件迁移到新的ISA是一件麻烦的事情。现代编译器工具足够先进,只需点击一下按钮就可以对每个工具进行重新编译,但这并不能确保最佳性能。

 粗略地说,仅仅重新编译一段代码只会产生80%的性能。剩下的20%足以使移植变得不值得,这20%需要大量费力的低级优化工作——编码人员花费数小时在低级语言和文档中混日子。英特尔的优势在于软件行业已经花了几十年的时间来做这项工作,当x86是唯一的游戏时,他们希望产品具有最佳性能。Arm只有在十几家芯片供应商花费数十亿工程师小时完成大部分工作后才取得突破,然后亚马逊和Graviton一起真正推动了这一进程。

 要记住,在所有这一切中,尽管我们在这一过程中谈论的是ISA,但不是ISA在做工作,而是实际公司的工程师在做工作。对于x86,这在很大程度上意味着英特尔的数千名工程师。如果你与Arm的忠实信徒交谈,他们会很快指出Arm拥有整个生态系统的优势来完成所有这些工作。数百个Arm许可证持有者最终可能压倒一家公司的工作,甚至像英特尔这样的大公司。

 那么,RISC-V生态系统能够以类似的方式盛行吗?

 现在有十几家公司采用RISC-V制造高级逻辑器件(CPU、GPU、AI加速器等),这些公司大部分在中国。其中一些公司有非常严肃的创始团队,背后有巨大的工程人才。尽管如此,他们还需要从10年前Arm CPU厂商的位置出发。他们将如何获得针对RISC-V优化的大型软件基础架构,包括所有这些数据库、BiOS、固件、虚拟机、分析等?

 x86是一家公司发号施令,Arm是一家公司在养猫,但RISC-V没有类似的中央机构。是的,RISC-V背后有一个中央机构,但它太小,资源不足,无法提供驱动力。

 话虽如此,RISC-V的完全去中心化模型可能会证明这一困境的解决方案。如果x86和Arm之间的区别在于后者的分布式本质,更大程度的分散化可能会更快看到RISC-V的结果。在Google上快速搜索该主题,会发现数量惊人的软件项目和公司已经在做迁移到RISC-V所需的工作。这种优化工作已经在进行中,自成一格。这是一些琐事,也没有简单的方法来衡量这方面的进展,从我们的角度来看,RISC-V确实显示了真正的进展。

 我们认为这有几个原因。首先,计算机正在发生变化。CPU不再像以前那样主导数据中心。因此,已经有很多工作正在进行,以移植到新型芯片,如GPU。其次,Arm认可提高软件行业对可能性的认识,让RISC-V在这一过程中发挥作用。RISC-V的灵活性也意味着,软件公司在这方面的投资可能会更放心。他们不需要签署任何保密协议或许可证就可以获得技术资料,并且可以在他们认为合适的时候调整他们的软件。最后,但同样重要的是,有很多软件人相信开源,并希望看到开源semi项目成功。

 我们很可能最终会进入这样一个世界:开源软件在开源semi上运行,而汽车和手机中的封闭软件在Arm上运行。

 这并不是说RISC-V将会过得很轻松。正如我们已经注意到的,RISC-V本身面临着一个严重的碎片化过程,这与软件的经济性背道而驰。RISC-V的灵活性意味着每个人都可以使用自己的风格,减少交叉兼容性闯入数据中心将是一个痛苦的过程。另一方面,随着数据中心变得更加异构,企业可能会将RISC-V的灵活性视为区分其产品的一种方式。

 这不会是一个简单的转变,但有足够的理由认为这至少是可行的。

 

原文链接:

https://digitstodollars.com/2023/02/23/the-power-of-open-source/

 

---煤油灯科技victorlamp.com编译整理---

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