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RISC-V芯片突破高性能CPU界限犹如自然界中的玄铁以强悍之姿打头阵

RISC-V如何在较短的时间内设计出与Arm竞争力的服务器级CPU,并且能迅速建立在高性能市场的地位?这是RISC-V发展向高性能处理器不可回避的问题,也是刚推出的玄铁C930需要面对的问题。

最近,达摩院举办了2025年玄铁RISC-V生态大会,在会上宣布玄铁最高性能处理器C930将于3月份开始交付。达摩院技术专家表示,“C930的通用算力性能达到SPECint2006基准测试15/GHz,超过了不影响用户体验的服务器级CPU分水岭。未来,更高性能的玄铁处理器也会更快到来。”

专家指出,高性能加AI可能成为RISC-V的杀手锏,这是其差异化优势所在。而开放性和灵活性是关键因素之一,同时还需要构建强大的高性能计算生态。

不同于x86和Arm架构,只有少数公司掌握,而RISC-V拥有众多IP和芯片公司,因此如何建立一个强大的生态?去年,达摩院通过联合头部企业及机构成立“无剑联盟”,一年时间内,无剑联盟推进了RISC-V生态建设速度比预期更快。今年,无剑联盟吸引了更多行业巨头加入,达摩院在商业模式上也有新的探索,使得越来越多的RISC-V芯片公司受益于无剑联盟。

这意味着,不仅仅依靠一家独大才能繁荣,而需要像达摩院这样的领头羊。跨过高性能CPU门槛后,RISC-V有什么独特价值?

SHD Group预测,2030年全球RISC-В市场规模将达到927亿美元。目前,大部分应用集中在中低性能场景,但这并不意味着没有能力做高-performance处理器。这也是达摩院最新推出的C930跨过这一界限的一个里程碑。

虽然相比Arm架构苹果M4处理器的表现还有差距,但我们推出的玄铁C930是进入服务器级CPU第一步。不过距离有商业化产品落地,还需一段时间,我们努力方向是在未来2-3年,有云实例采用玄铁C930处理器。

作为服务器级别CPU,一定要实现多核互联以支持高-performance。一旦完成适配,就可以根据需求设计几核、几十核甚至上百核的处理器。这次会议展示了接下来更强大的产品即将到来,为何这个领域如此重要?

首先,是明确市场需求。在英伟达GH200系列和GB200系列芯片带动融合GPU设计趋势时,对匹配一个强大、高performance CPU没有疑问。当AI时代到来时,将是一个追求AI能力提供商的人口群体。此时,即使x86 CPU朝向此方面发展,也无法满足所有需求。

其次,是从单位面积角度考虑提供更高performance 和更多核心,这是相对于Arm的一大优势所在。此外,从需求层面看,即面向AI时代云服务提供商已经倾向于拥有AI能力的CPU,以x86为代表已经朝这个方向发展。但正如专家所言,“开放、可定制化”特点使得它更加符合AI应用要求,当算子发生变化时,可以针对算子自定义指令集,并调整硬件设计,以实现深度软硬件协同之效果然非常关键,因为它能够原生支持AI需求,与其他架构相比就是这样一种优势而已。

值得关注的是DeepSeek等开源项目让人意识到开源才最具有生命力,而此处提到的标准对于原生融合至关重要。在25项标准中超过半数与high-performance或AI相关,这表明标准建设正在积极进行。而Matrix(矩阵)扩展被视为激动人心的一项进展,它允许同时执行串行计算(通用计算)并行计算(专用加速),类似英伟达GH200及GB200系列。但它们借助封装将CPU和GPU融合,而这里则直接从底层支持矩阵运算,从根本上支撑起对AICOMPUTING原生的支持方式完全不同

尽管尚未落地但早已存在独立矩阵运算扩展功能,如GL907便首次实现了独立矩阵运算增加到了512 bits RVV1.0与8 TOPS Matrix双引擎结合,使得通用high-performance 算力与AICOMPUTING 算力原生结合,同时保持开放DSA扩展接口以迎接更多特性要求。此外研发中的首款特殊用于AIGPU之用的GTX908X版本则进一步提升数据位宽至4096bit超长数据位宽,比之前提升16倍,更好的内存管理也能满足各种复杂任务

最后总结一下:为了成为真正有效使用High Performance Computing (HPC) 的平台,让每个人都能够利用这些技术进行创新开发工作,以及促进广泛接受HPC,我们必须共同努力创建一个完善、安全、高效、易于访问并且成本效益性的HPC系统环境。如果我们成功创造这种环境,那么就能够触发新的科学发现,加速经济增长,并改善人们生活质量。

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