RISC-V 看起來將被擴展,旨在為更小的設備上的應用程序帶來更多的計算能力。
這個被稱為的Zve 軟件指令集目前正在接受公眾審查,為嵌入式設備和微控制器提供矢量數學處理。
RISC-V 是一種用于 CPU 內核的開源、免版稅指令集架構:RISC-V International 制定了規范,半導體設計人員可以在他們認為適合其處理器和片上系統的情況下自由實施它。
ISA 被構造為一組擴展,CPU 設計人員可以挑選他們希望實現的擴展以適合其組件可能運行的軟件。例如,如果你想讓一個內核能夠本地啟動一個可用的 Linux 系統,你至少需要實現基本的整數指令集加上原子操作(atomic operations )和乘法和除法集,以及其他一些很好的衡量標準。
Zve 擴展提供適用于中等 CPU 內核的 32 位和 64 位整數、定點、單精度和雙精度浮點向量運算。另外,還有一個成熟的矢量數學擴展,該擴展在上個月被凍結以供公眾審查。Zve 是一種更適度的旋轉,因此它可以在較小的內核中實現。
“人工智能、視覺處理、安全和語音等應用都將受益于 Zve 擴展,”Microchip Technology 的技術研究員 Ted Speers 說,該公司制造具有 RISC-V 兼容內核的芯片。
Speers 說,Zve 擴展解決了對網絡邊緣更快計算的更大需求,其中來自傳感器的數據,特別是在物聯網和汽車應用中,需要以低延遲和低功耗進行處理。
矢量指令廣泛用于處理包括圖形和高性能計算在內的領域中要求苛刻的應用程序。
“他們的目的是通過僅支持向量擴展的一個子集,將 RISC-V 向量擴展的強大功能帶到小型設備上,”Speers 說。
Speers 表示,Zve 擴展將導致定制新型芯片以滿足嚴格的成本和功率需求并提高性能,并補充說它將推動“一個新的工具和庫生態系統,因為一個 RISC-V 矢量架構可以應用于所有領域--包括高端和低端。”
Zve 擴展目前正在公開審查中,將于 11 月 4 日結束。
RISC-V 的模塊化方法可幫助工程師減少 CPU 內核的尺寸、復雜性和成本。
為客戶生產 RISC-V 芯片的 SiFive 產品營銷和傳播高級總監 James Prior 說:“在構建硬件之前,你會選擇一個知道工作負載的固定功能。這就是公司和合作伙伴構建 RISC-V 的方式。” .
Prior 說,Zve 擴展可用于音頻、語音或圖像處理等應用,類似于智能手機中的數字信號處理器處理的應用。例如,Zve 擴展可用于制造智能揚聲器芯片。可以說,競爭對手的架構,例如 Arm,也為大小 CPU 內核提供向量指令。
SiFive 已經提供支持上述更大RVV矢量擴展的產品。
在在線 SiFive設計工具中,客戶可以根據自己的需求定制 RISC-V CPU 內核,并請求相應的 RTL 數據在 FPGA 中對其進行評估。SiFive 有可能從這個工具中為定制的嵌入式主力提供 Zve 擴展;目前無法評論 SiFive 是否或何時向客戶提供該選項。
與 full-bore SIMD(單指令多數據)相比,Zve 方法更優雅、更高效,您可能會在 x86 處理器中看到這種方法可以提高性能,Prior 說。他將 RISC-V 的矢量運算方法比作 1970 年代的 Cray 超級計算機,這是我們之前聽過的論點。
Microchip 的 Speers 表示,RISC-V 為高端設備創建矢量化編譯器和庫的努力也可以應用于 Zve,這使得編寫滿足全方位計算性能需求的軟件變得容易。
Speers 表示,Microchip 尚未披露在其產品中使用 Zve 擴展的計劃。