RISC-V正在采取行动,避免MIPS类的碎片化
來源:半導體行業觀察
在技術重量級人物的支持下,RISC-V 不斷增長,但也帶來了挑戰:鼓勵 CPU 設計人員保持一致,并避免MIPS和Android中發生的那種碎片化。
考慮到這一點,協調開源指令集架構 (ISA) 開發的 RISC-V International 已向其社區尋求指導,并確定其未來幾年的優先事項。
上周,該組織在其郵件列表上分享了一項調查,以收集反饋,以“幫助識別 ISA 差距,制定未來擴展計劃,并保持 RISC-V 應用程序之間的兼容性。”
RISC-V International 首席技術官 Mark Himelstein 告訴The Register ,調查的目的是了解社區正在做什么,以及是否強烈希望將一些私人開發的非標準擴展標準化。
RISC-V 有時被稱為芯片中的 Linux,全世界的工程師都在合作設計、設置和改進架構。
RISC-V 本質上是一組規范,從軟件的角度定義了兼容的 CPU 內核應該如何運行:可用的指令類型、它們在內存中的格式以及其他核心功能。
然后,這些規范可免版稅以在處理器和片上系統中實施:由半導體工程師決定如何在其芯片中構建管道和邏輯以運行為 RISC-V 機器構建的軟件。
RISC-V 采用模塊化方法:其 ISA 具有一組基本功能以及可選擴展,例如原子操作和浮點數學,可以根據需要在硅中實現。
一些擴展由社區公開發布和批準;工程師還可以自由地為他們的特定芯片提出他們自己的私人定制擴展。
根據設計,在 CPU 核心擴展級別添加功能(例如用于加速 AI 操作的指令)可以避免開發和連接單獨的協處理器及其接口的需要。
因此,芯片開發人員可以為他們的 RISC-V CPU 內核創建和實施混合的開放和專有擴展。這就是可能發生碎片化的地方。
一家公司可以在其處理器系列中實現一組標準 RISC-V 擴展,并附加一些應用程序依賴的自定義、非標準擴展。
這些應用程序可能難以在另一家公司的未實現該擴展的 RISC-V 芯片上運行,因為無論出于何種原因,它都沒有得到批準或無法實現。
RISC-V International 熱衷于避免 ISA 的這種不受控制的擴展,方法是讓團隊以開放、協作的方式標準化他們的擴展,而這樣做似乎很聰明。
“調查的部分原因是要弄清楚還有什么。如果有什么意義,那么我們可以讓人們重新團結起來,減少這些不合格和非標準的擴展,”希梅爾斯坦說。
標準化將鼓勵應用程序開發人員利用 RISC-V 功能,因為他們知道他們的代碼將在眾多兼容芯片上順利運行。出于商業原因,一些組織可能仍然更喜歡私下開發自己的專有擴展,或者因為他們已經想到了其他人沒有考慮過的添加,或者因為他們的芯片無論如何都只會運行他們的代碼。
Himelstein 說得很好。
“這是一種貢獻者文化。如果有足夠多的人愿意[合作標準化擴展],那么它就會發生。如果沒有,那么它就不會,人們可能會去做自己的事情,這對我們來說沒關系, ”Himelstein 說。
例如,如果調查顯示對支持 8 位浮點或 FP8 的熱情足夠高(英偉達上周吹噓其作為其Hopper GPU的一項功能) ,RISC-V International 將開始討論標準化此類擴展。如果沒有,人們可以自由地為它提出自己的自定義擴展。
“還有其他浮點格式。去年我們做了……半角 IEEE 浮點。但另一種在嵌入式領域非常流行的特別是用于機器學習的 bfloat16。去年我們無法做到。我們“今年正在努力實現它,”Himelstein 說。
Imagination 將 GPU 藍圖授權給片上系統制造商,并擁有自己的兼容 RISC-V 的 CPU 設計,該公司表示,帶有批準擴展的組件是建立強大的 RISC-V 生態系統的關鍵。
“市場上有許多未經批準的定制擴展將阻礙 RISC-V 的廣泛采用,”Imagination 的計算副總裁 Shreyas Derashri 告訴The Register。“Imagination 從根本上想加強 RISC-V 生態系統。”
如果 Imagination 生產自定義擴展,該公司將與 RISC-V International 合作以使這些擴展獲得批準。“這也包括圍繞 RISC-V 圖形擴展的工作,”Derashri 說。
RISC-V 去年發布了 16 個規范,今年還有更多:昨天封閉和定制的東西明天可以由社區開放和標準化。“就像在 Linux 中一樣,今天可能專有的技術將在五、三年或兩年內沉淀下來,”Himelstein 說。“每個人都理解這個游戲,因為我們已經在計算機中使用它很長時間了。”
RISC-V網站還對正在開發的規范狀態進行了明確的命名:是否正在討論、開發、公開審查、凍結以及是否已被批準。
“我們不會急于做某事,然后浪費操作碼空間,以后不得不重做一些事情。我們可以創建一個新的擴展,但我們寧愿嘗試把它做好,”Himelstein 說。
RISC-V 世界花了六年時間來標準化矢量規范。現在,RISC-V 的領導者正試圖盡量減少與 ISA 專注于圖形和機器學習的特殊興趣小組相關的常見功能的擴展重疊,例如矩陣運算。
“vector 團隊正在創建一個特殊的興趣小組,將與這些人合并,然后決定這個東西的樣子,因為不僅存在重疊,而且在計算機科學的其他一些地方也存在重疊,”Himelstein 說。
原文鏈接:
https://www.theregister.com/2022/04/01/riscv_fragmentation/
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總結
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