RISC-V正快速成長為跨多種應用的創新開源平台，例如愈來愈多的高效能運算(HPC)和記憶體採用RISC-V架構。DIGITIMES團隊近期專訪RISC-V International協會技術長(CTO) Mark Himelstein與擔任該協會董事的晶心科技執行長林志明(Frankwell Lin)，了解該開源技術平台RISC-V最新的科技趨勢以及其生態系統的發展。
開源架構RISC-V架構不僅應用於低階的微處理器，也開始有超大規模(hyperscale)的超級電腦與資料中心伺服器採用。RISC-V在這些高效能運算用途上的優缺點為何？將其使用在高效能運算的動機是什麼？
Mark：半導體技術在過去15年進步非常快速，人們現在研發客製化產品的速度比以前快很多。30年前，需要300人花3億美元和3年才能研發出晶片，現在我們卻看到有12歲的學生自製晶片的例子，在中國就有4個大學生僅花1.2萬美元做出晶片。
只要有高效能運算的需求，就會有人運用開源技術提供客製化的解決方案，因耗時更短、成本更低。開發RISC-V項目的柏克萊大學教授David Patterson曾自豪地說，RISC-V給了人們創新的能力。
晶心科技在內的眾多企業為支持RISC-V的理念，一起合作研發不少創新的應用，例如向量處理器(vector processor)，在物聯網和超級電腦領域已獲廣泛採用。阿里巴巴在2020年底的RISC-V高峰會發布初期版本的向量處理器，就是建構在其既有的架構上，而能快速地透過其雲端伺服器進入市場。
我們有一個團隊正在把1,000個RISC-V核心整合在SoC。如果把這樣的晶片放到有2萬台伺服器的資料中心，將有75億個RISC-V核心在這個資料中心。
Frankwell：讓我引述David Patterson上個月講的一句話，他說「RISC-V是必然的(RISC-V is inevitable)」，這意味著它是一個無法阻擋的趨勢，將會成為未來十年的主流標準。
愈來愈多資料中心採用Arm架構處理器，這對RISC-V是機會還是挑戰？
Mark：我們相信競爭能帶來創新，所以世界不會只有一種晶片，幾乎所有從事RISC-V的資深工程師／設計師／架構師都從x86和Arm學到東西，因為他們都曾在這些公司任職。
Arm花了25~30年才從嵌入式元件發展到超級電腦，我們相信RISC-V不需要那麼長的時間，因為我們可以借鑒Arm發展的經驗。未來，Arm在筆記型電腦、伺服器和超級電腦市場有許多商機。當然，對RISC-V來說也是。
運算需求已融入日常生活，不論是物聯網、電子商務等都見得到的相關應用了，我們相信RISC-V未來會被更廣泛的採用。
Frankwell：Arm在PC、伺服器和資料中心市場具有發展潛力。當Arm以其獨特的優勢與能力從x86手上搶走部分市佔，RISC-V也有同樣的機會。由於蘋果推出以Arm RISC架構設計的M1處理器來與x86 CPU競爭，且相當成功，因此，我相信會有愈來愈多公司設計自己的晶片，這也為RISC-V打開新的機會。
歐洲處理器計畫(European Processor Initiative；EPI)想整合Arm 與RISC-V來製造系統整合晶片(SoC)，這是可行的嗎？會比x86更有競爭力嗎？特別是在高效能運算與伺服器上？
Mark：NVIDIA在其顯示卡和GPU裡面就採用了RISC-V處理器，也可能同時採用Arm，用不同處理器來處理個別特定應用。我們預期這樣的做法會繼續而且會加速。雖然X86有它的優點，也會持續成長，但有更多的機會是存在於客製化的解決方案。人們可彈性挑選適切的架構來設計解決方案，並縮短進入市場的時間。
Frankwell：把Arm和RISC-V核心整合在一個SoC的混合式系統(Hybrid systems)發展已久，包括聯發科、Marvell等皆有。把更多功能單元整合進單一晶片有其必要性，譬如智慧型手機的晶片整合逾50顆處理器，從CPU、Wi-Fi、觸控到震動感測功能等，須由不同的處理器負責處理，所以混合式系統相當常見。
RISC-V晶片應用面已從嵌入式到現在的整合產品，未來在晶片設計上將取得更重要的地位。RISC-V的生態系中也有夥伴提供工具鏈(toolchains)與除錯(debugging)服務。
記憶體產品是否採用RISC -V架構？
Mark：是的，希捷(Seagate)和威騰(WD)是這領域著名的業者，同時也在RISC-V International董事會與工作小組扮演重要角色，不僅使用RISC-V且也推動RISC-V的發展方向。
我們知道Western Digital已經開發2項RISC-V設計，並提供給非營利組織Chips Alliance，而且也把這樣的設計做到硬碟晶片上；Seagate則剛發布了他們的SoC。
彈性和快速聚焦需求的特點吸引企業採用RISC-V，且這些企業並非單純參加協會活動，而是更積極在高峰會上演講，並協助設計RISC-V晶片，提供給全世界使用。
台灣有那些公司參與了RISC-V生態系?
Frankwell：RISC-V在台灣仍有許多發展空間。目前除晶心科技外，包含人工智慧(AI)公司耐能(Kneron)、聯發科、台積電等皆是重要的參與者，且台積電扮演重要的角色。以晶心科技為例，已有近30家客戶採用RISC-V架構設計晶片，而且還在增加。
晶心科技是在2005年開始以自己的架構設計RISC產品，2013年開始與柏克萊大學的RISC-V團隊合作，並在2015以創始會員身分加入RISC-V基金會。2019年基金會重組為RISC-V International協會，晶心科技在2020年4月成為董事會成員(目前仍在任期)。
晶心科技積極參與RISC-V International運作與活動，希望藉此讓更多企業了解RISC-V的潛力，也希望未來能有更多台灣企業加入RISC-V International的陣營。(本文由Mark Himelstein與林志明(Frankwell Lin)口述，陳澤嘉、翁書婷、簡琮訓採訪，林昭儀整理)
Mark Himelstein是RISC-V International 技術長，加州大學戴維斯分校電腦科學碩士，史丹佛大學商學院技術長專班結業。曾任職蘋果、昇陽電腦、Quantum等企業。
林志明是晶心科技執行長，RISC-V International董事，交大電子物理系畢業，波特蘭州立大學電機與電腦工程碩士，曾任職聯電、Faraday Technology。
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