專訪王東升：RISC-V一定能成為AI時(shí)代的原生計(jì)算架構(gòu)

“五年前，我們說AI時(shí)代的原生計(jì)算架構(gòu)可能是RISC-V，現(xiàn)在我們相信，RISC-V一定能成為AI時(shí)代的原生計(jì)算架構(gòu)?！鞭人箓ゼ瘓F(tuán)董事長王東升對《中國電子報(bào)》記者說。

這是王東升卸任京東方董事長以來，第一次接受媒體專訪。2019年，王東升從京東方卸任后，應(yīng)邀加入了奕斯偉，在集成電路領(lǐng)域開啟二次創(chuàng)業(yè)。基于對集成電路領(lǐng)域的長期思考，他以基礎(chǔ)材料和計(jì)算芯片為著眼點(diǎn)，希望助力產(chǎn)業(yè)破解制造端和產(chǎn)品端的難點(diǎn)：從事電子級12英寸大硅片的奕斯偉材料公司主攻基礎(chǔ)材料，目前出貨量已居國內(nèi)頭部；奕斯偉計(jì)算公司則瞄準(zhǔn)RISC-V新一代計(jì)算架構(gòu)，主攻底層技術(shù)和計(jì)算芯片。

而這一次采訪的主題，正是RISC-V。這一問世于2010年的年輕芯片架構(gòu)，在短短12年的時(shí)間就邁過了出貨百億顆內(nèi)核的門檻。但如此體量的出貨，卻因?yàn)槿狈w系化、成規(guī)模的應(yīng)用場景，尚難以被外界確切地感知。

面向RISC-V產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段和從業(yè)者的普遍訴求，王東升提出了RDI（RISC-V數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施）的產(chǎn)業(yè)概念，并呼吁產(chǎn)業(yè)鏈上下游共建RDI生態(tài)。在他看來，RDI既是RISC-V從隱形走向顯性、從嵌入式系統(tǒng)走向更大市場的契機(jī)，也是將RISC-V市場蛋糕做大，幫助產(chǎn)業(yè)高效發(fā)展的關(guān)鍵。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的兩個(gè)難題

2014年，國務(wù)院印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，明確了著力發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)業(yè)、加速發(fā)展集成電路制造業(yè)、提升先進(jìn)封裝測試業(yè)發(fā)展水平、突破集成電路關(guān)鍵裝備和材料四個(gè)任務(wù)。彼時(shí)，京東方已經(jīng)進(jìn)入全球顯示產(chǎn)業(yè)的第一梯隊(duì)，正是王東升，在行業(yè)內(nèi)喊響了“半導(dǎo)體顯示”的概念，因?yàn)樵谒磥?，顯示就是半導(dǎo)體與光電的結(jié)合，與集成電路同屬半導(dǎo)體大類。

“在觀察和思考中，我發(fā)現(xiàn)中國集成電路產(chǎn)業(yè)面臨的難題有兩個(gè)?！蓖鯑|升向《中國電子報(bào)》記者表示，一個(gè)是制造的精密度問題，這是一個(gè)涉及晶圓制造本身、裝備、材料的系統(tǒng)性問題；另一個(gè)是產(chǎn)品端的底層技術(shù)問題，關(guān)乎產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展和數(shù)據(jù)流通的效率與安全。

帶著“不能為了做而做，而要為了解決難題而做”的目標(biāo)，王東升2019年6月底從京東方卸任，7月份加入奕斯偉團(tuán)隊(duì)，在集成電路領(lǐng)域開始第二次創(chuàng)業(yè)。面向半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的“兩個(gè)難題”，王東升選擇硅片和計(jì)算芯片作為奕斯偉的兩個(gè)主營業(yè)務(wù)。

硅片作為半導(dǎo)體占比最大的基礎(chǔ)材料，其質(zhì)量直接關(guān)乎晶圓制造和芯片成品的良率，也就是王東升提到的制造端精密度。巧合的是，王東升畢業(yè)之后實(shí)習(xí)的第一個(gè)車間，就是硅片的拉晶車間。在他加入奕斯偉的2019年，距離那次車間實(shí)習(xí)已經(jīng)過去了30多年，國內(nèi)硅片產(chǎn)業(yè)在主流的12英寸硅片正片中幾乎仍處于空白階段。這也堅(jiān)定了奕斯偉團(tuán)隊(duì)發(fā)力硅片領(lǐng)域的決心。

而2019年9月正式成立的奕斯偉計(jì)算，錨定了產(chǎn)品端的底層技術(shù)問題，在創(chuàng)立之初就以RISC-V為攻關(guān)方向。彼時(shí)，RISC-V這一新架構(gòu)剛剛開始在全球啟動(dòng)產(chǎn)品化商業(yè)化探索，遠(yuǎn)沒有現(xiàn)在的關(guān)注度，王東升做出了一個(gè)頗具預(yù)見性的選擇。

RISC-V一定能成為AI時(shí)代的原生計(jì)算架構(gòu)

在成立奕斯偉計(jì)算之前，王東升思考著一個(gè)問題：什么是AI時(shí)代的原生架構(gòu)。

2016年3月，人工智能圍棋軟件AlphaGo擊敗頂尖職業(yè)棋手李世石，引發(fā)全球?qū)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/AI%E6%8A%80%E6%9C%AF/">AI技術(shù)風(fēng)潮和未來的熱烈探討。

如果PC時(shí)代的芯片架構(gòu)是X86，移動(dòng)時(shí)代的芯片架構(gòu)是Arm，那么人工智能時(shí)代的原生架構(gòu)是什么？抱著這樣的疑問，王東升與國際國內(nèi)的專家廣泛探討，也曾與當(dāng)時(shí)奕斯偉計(jì)算的核心團(tuán)隊(duì)深入而充分地探討，最終他堅(jiān)定選擇了一個(gè)“年輕而充滿無限可能”的計(jì)算架構(gòu)——RISC-V。

RISC-V是誕生于2010年的芯片架構(gòu)。那一年，計(jì)算產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有了源于CISC（復(fù)雜指令集）的X86架構(gòu)，和源于RISC(精簡指令集)的Arm、Power、MIPS、SPARC等架構(gòu)。但RISC陣營中，除了Arm通過主打低功耗、高效能、小體積與X86架構(gòu)錯(cuò)位競爭，在移動(dòng)和嵌入式處理器市場站穩(wěn)腳跟，其他芯片架構(gòu)由于力量分散，難以對抗由英特爾與微軟組成的Wintel聯(lián)盟，逐漸在市場式微。

而RISC-V作為RISC陣營的最新成員，憑借開放、精簡高效、模塊化、可拓展等優(yōu)勢，走出了與封閉式的X86和授權(quán)模式的Arm不同的發(fā)展路徑，讓產(chǎn)業(yè)界看到了通過更加簡潔的方式進(jìn)行架構(gòu)創(chuàng)新的機(jī)遇，也讓王東升看到了鋪設(shè)AI時(shí)代算力底座的切口。

“那時(shí)候選擇RISC-V這個(gè)方向是需要勇氣的，但在反復(fù)的思考和探討之后，我們在當(dāng)時(shí)認(rèn)為AI時(shí)代的原生架構(gòu)可能是RISC-V。一方面，它是綠色、開放的，不斷演進(jìn)變化的，可以更好地適配AI時(shí)代軟件與算法模型不斷優(yōu)化的需求。另一方面，它既能通過移植適配，與原有架構(gòu)的生態(tài)兼容，也可以作為原生架構(gòu)，支撐不斷涌現(xiàn)的新應(yīng)用、新場景。這意味著它是可以落地的，不是一個(gè)懸空的無人區(qū)，所以我們把RISC-V作為攻關(guān)方向?！蓖鯑|升說。

2019年9月，定位為“AI時(shí)代以RISC-V為基礎(chǔ)的新一代計(jì)算架構(gòu)芯片與方案提供商”的奕斯偉計(jì)算在北京成立。在王東升看來，RISC-V不僅能為國內(nèi)產(chǎn)業(yè)提供綠色安全的算力底座，也能助力解決全球在AI時(shí)代面臨的挑戰(zhàn)?！霸贏I時(shí)代，在整個(gè)人類社會(huì)發(fā)展到第四次產(chǎn)業(yè)革命之后，算力底座對于解決功耗和資源浪費(fèi)問題至關(guān)重要。RISC-V能助力解決AI帶來的諸多挑戰(zhàn)，對全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展乃至人類文明的進(jìn)步做出貢獻(xiàn)?！?/p>

五年過去，RISC-V在AI領(lǐng)域的潛力和勢頭更加清晰。

一方面，隨著生成式人工智能到來，以GPU為代表的AI加速器正在給全球數(shù)據(jù)中心的能耗和運(yùn)維帶來挑戰(zhàn)，這凸顯了低功耗架構(gòu)的重要性。波士頓咨詢集團(tuán)(BCG)數(shù)據(jù)顯示，到2030年，美國數(shù)據(jù)中心在美國總用電量的占比將達(dá)到7.5%，是2022年的三倍，將近美國家庭用電量的三分之一，主要原因是大模型訓(xùn)練和不斷增加的人工智能查詢。而RISC-V指令設(shè)計(jì)更加精簡，沒有向前兼容的歷史包袱，能夠按需裁剪和定制，相比已有架構(gòu)進(jìn)一步降低了功耗。

另一方面，RISC-V已經(jīng)具備了支撐人工智能發(fā)展的雛形。除了持續(xù)提升在嵌入式處理器領(lǐng)域的市場占比，RISC-V在AI加速、邊緣計(jì)算、智能終端等領(lǐng)域的應(yīng)用也開始嶄露頭角，通過矢量和張量等指令擴(kuò)展方式，不斷完善對AI計(jì)算的支撐。在軟件生態(tài)層面，RISC-V基本完成了與主流操作系統(tǒng)的適配，RISC-V原生的軟件和工具持續(xù)涌現(xiàn)。

“五年前，我們說AI時(shí)代原生的計(jì)算架構(gòu)可能是RISC-V，現(xiàn)在我們相信，RISC-V一定能成為AI時(shí)代的原生計(jì)算架構(gòu)。”王東升對《中國電子報(bào)》記者說。

RISC-V亟待從隱形走向顯性

雖然RISC-V取得了可喜進(jìn)展，但這種進(jìn)展似乎并沒有被外界明確地感知到。其實(shí)，2022年，RISC-V內(nèi)核出貨量就邁過了百億顆大關(guān)，可這些內(nèi)核較為零散地分布在各類芯片中，難以形成規(guī)?；?、體系化的應(yīng)用場景。

于是，如何讓RISC-V從隱形走向顯性，并走向嵌入式系統(tǒng)以外的更多領(lǐng)域，成為王東升和奕斯偉計(jì)算團(tuán)隊(duì)思考的又一個(gè)課題。基于RISC-V產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段，以及五年來的技術(shù)研發(fā)與工程實(shí)踐，王東升提出了RDI的產(chǎn)業(yè)概念，即RISC-V Digital
Infrastructure（RISC-V數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施）。

所謂RISC-V數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，是包含采用RISC-V架構(gòu)的底層芯片、硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)、應(yīng)用場景等層級的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新體系。

在王東升看來，RDI對產(chǎn)業(yè)有兩個(gè)利好：一是將RISC-V的蛋糕做大，二是幫助所有從業(yè)者開拓更廣闊的應(yīng)用場景?！癛DI就像海上的冰山，海平面以上的部分是透明、開放的，海平面以下的部分是企業(yè)各自的能力。對于海平面以上的部分，我們要完善生態(tài)，把蛋糕做大。海平面以下的部分，則需要IP層到系統(tǒng)層的生態(tài)鏈伙伴持續(xù)提升各自的技術(shù)實(shí)力，再一起反哺RISC-V生態(tài)。”

對于“海平面以上的部分”，奕斯偉正在建設(shè)包含IP層、芯粒層、芯片層、板卡層和系統(tǒng)層的開放平臺(tái)，通過開放的軟硬件接口，讓更多的企業(yè)參與RISC-V產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)，并在開放合作的過程中獲得商業(yè)回報(bào)。

RDI生態(tài)的創(chuàng)新和繁榮，需要RISC-V全產(chǎn)業(yè)鏈的參與，也需要與垂直行業(yè)的充分對接。2023年8月，元石智算、金融街資本、東軟、云從、天數(shù)智芯等公司與奕斯偉計(jì)算發(fā)起成立了聚力開源生態(tài)技術(shù)有限公司，簡稱聚力聯(lián)盟，推進(jìn)RDI生態(tài)是該聯(lián)盟的主要目標(biāo)之一。在此基礎(chǔ)上，2023年10月，武漢數(shù)據(jù)集團(tuán)、武漢光谷金控集團(tuán)、聚力開源公司，共同組建了武漢計(jì)算生態(tài)技術(shù)有限公司，即武漢RISC-V生態(tài)創(chuàng)新中心，其任務(wù)是攜手RISC-V生態(tài)鏈伙伴遴選垂直行業(yè)場景，通過組建產(chǎn)品矩陣、形成系統(tǒng)方案、開展測試驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)應(yīng)用示范及推廣，推動(dòng)RDI生態(tài)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

與此同時(shí)，RDI的理念也受到了國際社會(huì)的認(rèn)可和支持。在今年6月的RISC-V歐洲峰會(huì)期間，王東升向RISC-V的發(fā)明人之一、Sifive聯(lián)合創(chuàng)始人Krste Asanovi?等國際伙伴介紹了RDI理念，Krste聽后立刻豎起大拇指，表示愿意與中國的產(chǎn)業(yè)伙伴一起在全球推廣這一理念。

“我們希望推動(dòng)產(chǎn)業(yè)一起發(fā)展RDI。在這個(gè)過程中，芯片企業(yè)不一定是獲利最多的，按照營收金額來說，可能整機(jī)廠商會(huì)有更好的表現(xiàn)。但我們和聯(lián)盟的其他成員企業(yè)，都獲得了推廣產(chǎn)品和驗(yàn)證場景的機(jī)會(huì)，在國內(nèi)跑通這套商業(yè)模式之后，還可以向全球推廣?！蓖鯑|升說。

作者丨張心怡編輯丨邱江勇美編丨馬利亞監(jiān)制丨連曉東