在近期于上海舉行的 RISC-V 峰會上,英偉達硬件工程副總裁 Frans Sijstermans 在峰會主題演講中正式宣布英偉達核心的 CUDA 軟件平臺將開始支持 RISC-V 指令集架構。雖然現場并未大張旗鼓,但業界普遍認為這個決定將產生深遠的影響。
(來源:RISC-V International)
從技術層面看,這意味著 RISC-V 現在可以作為基于 CUDA 系統的主處理器,而此前只有英特爾、AMD 的 x86 處理器或 Arm 架構 CPU 能夠勝任這個角色。英偉達展示的系統架構圖顯示,GPU 專門處理并行計算任務,RISC-V 處理器負責運行 CUDA 驅動、應用邏輯和操作系統,整個系統還配備了專門處理網絡傳輸的 DPU。這種配置讓 CPU 能夠在 CUDA 環境中完全協調 GPU 的工作。
回首 2022 年的 GTC 峰會,英偉達當時還明確表示沒有為 CUDA 添加 RISC-V 支持的計劃。然而三年時間里,形勢發生了根本性變化。美國對中國實施的半導體出口管制讓英偉達在中國市場面臨困境,像 GB200、GB300 這樣的頂級產品無法正常出口。作為一個巨大的市場,中國的重要性不言而喻,英偉達顯然不希望自己的 CUDA 生態系統在這里失去影響力。
更重要的是,RISC-V 在中國的發展速度超出了許多人的預期。中國目前正在通過相關政策性引導,大力支持推廣 RISC-V 芯片的使用。
中國科技企業也在積極布局。例如,阿里巴巴不僅開發了玄鐵 RISC-V 處理器,還宣布未來三年將在 AI 和云計算領域投入超過 500 億美元。類似的投資在中國還有很多,整個 RISC-V 生態正在快速發展。
消息公布后,資本市場反應強烈。芯原股份、翱捷科技、安路科技等中國半導體公司股價大幅上漲,有的甚至觸及漲停板。投資者顯然看到了新興市場的機會。
在全球范圍內,RISC-V 的增長勢頭確實令人矚目。行業預測顯示,到 2025 年將有超過 200 億個 RISC-V 核心投入使用,復合年增長率超過 30%。在成熟的半導體行業,這樣的增長速度并不常見。目前全球已有超過 3,000 家公司在積極開發基于 RISC-V 的解決方案,這已經超越了實驗階段,成為真正的產業趨勢。
當然,RISC-V 要真正挑戰 x86 和 Arm 的地位,仍面臨不少挑戰。其中最大的障礙可能是軟件生態建設。x86 和 Arm 經過數十年發展,已經擁有完善的操作系統、編譯器、開發工具支持,而 RISC-V 在這方面還需要時間積累。不過,有了英偉達 CUDA 這樣重量級軟件平臺的支持,RISC-V 的軟件生態建設無疑會加速。
不過對傳統芯片廠商而言,英偉達的決定可能不算個好消息。英特爾和 AMD 本就在 AI 芯片市場面臨英偉達的強大競爭,現在連處理器這個傳統領域也可能受到影響。如果 RISC-V 能夠很好地配合英偉達 GPU 工作,那些原本需要購買英特爾或 AMD 處理器的客戶可能會考慮更便宜的 RISC-V 方案。
Arm 的處境同樣微妙。公司一直將自己定位為“服務器能效未來”的代表,但現在連曾經試圖收購自己的英偉達都開始擁抱 RISC-V,局面確實有些尷尬。特別是在中國市場,政府政策導向已經很明確,Arm 的許可費模式可能會面臨越來越大的阻力。
但從技術上來說,英偉達支持 RISC-V 其實并不算特別意外。英偉達的驅動程序設計相對模塊化,此前就支持過 IBM 的 POWER 架構,甚至在 Itanium 和 SPARC 平臺上也有過應用。而且,英偉達在自己的 GPU 中其實早就使用了 RISC-V——那些負責控制 GPU 各種功能的控制核心,許多已經從專有設計轉向基于 RISC-V 的方案。
并且,這也并非 RISC-V 首次與 CUDA 產生交集。幾年前,美國和韓國研究人員就在名為 Vortex 的 RISC-V GPU 項目上實現了 CUDA 代碼運行,不過那更多屬于學術性質的探索。現在英偉達的官方支持意義則完全不同——這意味著 RISC-V 正式獲得了進入 AI 計算領域的資格。
圖丨相關論文(來源:arXiv)
未來,英偉達的 CUDA+RISC-V 組合最有可能首先在邊緣計算和嵌入式 AI 設備上獲得成功。像 Jetson 這樣的模塊化產品,如果能用更便宜的 RISC-V 處理器替代昂貴的 Arm 芯片,對成本敏感的客戶將很有吸引力。至于數據中心等高端應用,RISC-V 可能還需要更多時間來證明自己的能力。
另一方面,從地緣政治角度分析,英偉達的決定可能會讓美國一些政策制定者感到擔憂。他們一直擔心中國會利用 RISC-V 的開源特性繞過美國的技術限制,現在英偉達主動為這種可能性提供了工具。不過,這也反映了技術發展的客觀規律——限制往往會催生替代方案,而且這些替代方案有時會展現出更強的生命力。
對中國 AI 產業來說,英偉達的決定無疑是重大利好。雖然短期內基于 RISC-V 的 AI 芯片在性能上還無法與英偉達頂級產品相提并論,但成本優勢顯而易見。對于那些不需要最尖端性能但對價格敏感的應用場景,RISC-V+CUDA 組合可能具有很強的競爭力。
英偉達的這次轉身,某種程度上也反映了整個科技行業正在經歷的深刻變化。單純的技術領先已經不足以保證市場優勢,地緣政治、供應鏈安全、成本控制等因素的重要性正在上升。在這樣的背景下,擁抱開源、保持生態系統的開放性,可能比閉門造車更符合長遠利益。
當然,英偉達這么做也有自己的算盤。CUDA 一直是其重要的護城河,只要能讓更多開發者和企業繼續使用 CUDA,底層使用什么處理器并非最關鍵因素。通過支持 RISC-V,英偉達實際上在為自己的軟件生態尋找更多硬件載體,在當前環境下這種策略顯得相當明智。
參考資料:
1.https://www.tomshardware.com/pc-components/gpus/nvidias-cuda-platform-now-supports-risc-v-support-brings-open-source-instruction-set-to-ai-platforms-joining-x86-and-arm
運營/排版:何晨龍
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