RISC-V AI單板計算機BeagleV技術(shù)分析

2021 年 1 月 13 日，賽昉科技發(fā)布了星光 AI 單板計算機（BeagleV），對于我這種 RISC-V 和開源技術(shù)愛好者來說，是非常關(guān)注的事情。BeagleV 主要有以下幾個亮點：

1.5GHz 的 RISC-V 多核 CPU，可以啟動 Linux，當成單板計算機（SBC）來玩

具有一定的 AI 能力，集成了 NVDLA 和 Starfive 自研的 NNE 引擎

價格還可以，能承受的起，比 999 刀的 HiFive Unleashed 便宜多了

今天，拿到了板子的手冊資料，從技術(shù)上進行一下分析

CPU 部分

當前 BeagleV，采用了 Starfive 的驚鴻 7100 RISC-V SoC，目前這個版本是雙核的 Sifive U74，支持 RV64GC 指令集，主頻 1.5GHz。之后的版本，會采用四核的 U74。

從 Sifive 的網(wǎng)站上，可以看到 4 核的 U74-mc 結(jié)構(gòu)如上圖所示。U74 core 采用了，8 級流水線，雙發(fā)射的超標量架構(gòu)。每個 core 配備了 32KB 的 L1 指令 cache 和 32KB 的 L1 數(shù)據(jù) cache。4 個 U74 core 共享了 2MB 的 L2 cache。其中，U74-mc 中集成的小核 S7，只是做一些管理工作，不進行具體的計算。

U74 定位于中檔的處理器核，主要與 ARM 公司的 Cortex-A55 對標（A55 是雙發(fā)射 in-order 超標量，支持 ARMv8.2A 指令集）。U74 的各種指標還是不錯的，唯一的遺憾就是指令集不支持 Vector 向量擴展，而 A55 是有 Neon 向量擴展指令。

AI 部分

BeagleV 目前具有兩個 AI NPU 加速器，一個是開源的 NVDLA，一個是 Starfive 自研的 NNE。

NVDLA 部分，采用了 NVDLA Large 的配置，2048 個 MAC，800MHz，2m sram。int8 峰值大概是 3.2TOPS。NVDLA 已經(jīng)開源了相應(yīng)的編譯工具，支持 Caffe 模型的轉(zhuǎn)換等。

NVDLA，我個人接觸的不多，從個人感覺來說，工具鏈還是偏老，以轉(zhuǎn)換 Caffe 模型為主，對于現(xiàn)在模型訓(xùn)練以 PyTorch 和 TensorFlow 為主的情況，需要不少的額外步驟，而且對于特殊層的支持所需的工作量上，還有待評估。

自研的 NNE 部分，目前的資料不多，具備 1024 個 MAC，500MHz，int8 的峰值大概 1.0TOPS。

圖像和語音部分

具備 Tensilica-VP6 DSP，600MHz

支持 2 路的 MIPI 攝像頭，雙通道 ISP，可以達到 4K 30FPS

1 路 HDMI 輸出

視頻解碼器，支持 H.264/265 的解碼，可達 4K 60FPS。支持 JPEG 的編解碼

從規(guī)格上看，還是很不錯的，可以做智能攝像頭、AI 盒子等類型的應(yīng)用。特別是集成的 VP6，可以做更多非深度學(xué)習(xí)模型的視覺任務(wù)加速。

語音 DAC

可支持 4 路的 DMIC，AMIC

其他硬件部分
內(nèi)存分為 4GB 和 8GB 的 LPDDR4 版本。對于 SBC 來說，4GB 已經(jīng)夠用了，即便跑 AI 視頻應(yīng)用也足夠了

無線部分支持 2.4GHz Wifi 和藍牙 4.2

配備 4 個 USB 3.0 口。這個是亮點

千兆以太網(wǎng)

Micro-SD 插槽

其他的 GPIO，UART 等等，我就不贅述了

軟件部分

支持 Linux 內(nèi)核 5.9.14，未來會遷移到 LTS 版本

RVBoards 開源生態(tài)將從 OS Kernel，RISC-V Computing

Library（RVCL），以及 AI platform 等方面豐富 RISC-V 軟件生態(tài)環(huán)境。

總結(jié)

BeagleV 的配置還是不錯的，很期待在 3 月份的正式上市。在寫技術(shù)分析的過程中，感覺 BeagleV 在 AI 應(yīng)用方面，存在替代海思 Hi3519A 的可能性，當然具體的情況還需要實測分析。SBC 硬件平臺已經(jīng)有了，軟件生態(tài)還需要進一步完善，與各位小伙伴們共同努力。