本文作者： 周凱揚(yáng)
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RISC-V要想在半導(dǎo)體市場(chǎng)闖出一片天，不僅要從低功耗芯片上走量，也勢(shì)必要在高性能處理器上有所建樹(shù)。在RISC-V剛開(kāi)始飛速發(fā)展之際，SiFive、平頭哥等IP廠商都紛紛提出了自己的旗艦產(chǎn)品，欲與ARM扳手腕。2019年平頭哥在阿里云峰會(huì)上發(fā)布的玄鐵910，也開(kāi)啟了RISC-V生態(tài)內(nèi)部對(duì)高性能內(nèi)核的追求。那么在四載之后的2023年，RISC-V的處理器核心究竟有多能打，我們不妨拿近期發(fā)布的一些新品來(lái)比較一下。
SiFive P670
SiFive長(zhǎng)久以來(lái)都是高性能RISC-V內(nèi)核的領(lǐng)軍者，隨著這幾年的創(chuàng)新，其IP核陣容也從原來(lái)的Essential系列，擴(kuò)充出了Peformance（性能）、Automotive（汽車）和Intelligence（AI）三大系列。其中Peformance系列處理器就是為了最大性能設(shè)計(jì)的，最低也是8級(jí)流水線雙發(fā)射的設(shè)計(jì)。
而SiFive去年11月1日發(fā)布的P670，象征著Peformance系列性能王者的出現(xiàn)，也是目前可商用授權(quán)RISC-V核心中性能最高的產(chǎn)品。P670作為一款13級(jí)流水線四發(fā)射的亂序處理器，在性能上比上一代P550提升了50%以上，SiFive表示即便是與Arm的Cortex-A78相比，也有顯著的PPA優(yōu)勢(shì)。
目前P670僅公布了12 SpecINT2K6/GHz以上的單核跑分，不過(guò)單單是這一個(gè)成績(jī)也足以冠絕群雄了。不過(guò)這也是因?yàn)镻670采用了5nm設(shè)計(jì)工藝，主頻可以達(dá)到3.4GHz以上。不過(guò)如果要與Arm最新的A715中核相比該略有遜色，更不用說(shuō)Cortex X3了。但這已經(jīng)證明了RISC-V這幾年在高性能內(nèi)核上的進(jìn)步，與Arm相比也僅僅只有一到兩代的差距了。
晶心科技AX65
晶心科技作為老牌RISC-V IP廠商，已經(jīng)在物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計(jì)算領(lǐng)域有了完整的RISC-V產(chǎn)品線布局，也從去年開(kāi)始發(fā)力AI計(jì)算。但相較SiFive、平頭哥之類的廠商，一直欠缺流水線深度在10級(jí)以上的高性能產(chǎn)品。
而去年發(fā)布的AX65改變了這一現(xiàn)狀，13級(jí)流水線4發(fā)射的設(shè)計(jì)，加上7nm的工藝，使得這款全新AndesCore的性能達(dá)到了9.16 CoreMark/MHz、7 SPECint2K6/GHz。這對(duì)于晶心科技現(xiàn)有的產(chǎn)品陣容來(lái)說(shuō)是一個(gè)強(qiáng)力的補(bǔ)充，借助這一處理器核心的推出，晶心科技也可以探索除了5G、物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴之外，計(jì)算密度更高的應(yīng)用。
進(jìn)迭時(shí)空X100
同樣在去年底，杭州企業(yè)進(jìn)迭時(shí)空公開(kāi)了他們自研的高性能RISC-V核心X100。即便是這家企業(yè)的首款RISC-V核心，X100依然展現(xiàn)出了不可小覷的實(shí)力。根據(jù)進(jìn)迭時(shí)空公開(kāi)的數(shù)據(jù)，X100的單核跑分達(dá)到7.5 SPECint2k6G/Hz，Coremark達(dá)到7.7/MHz，Dhrystone達(dá)到6.5DMIPS/MHz，最高支持16核的配置。
同時(shí)進(jìn)迭時(shí)空將X100標(biāo)榜為一顆高性能融合計(jì)算處理器核心，因?yàn)樵贏I應(yīng)用上，X100也能提供8TOPS@INT8的算力。進(jìn)迭時(shí)空稱X100在通用計(jì)算性能上超過(guò)ARM A75，在AI應(yīng)用上的性能大幅超過(guò)ARM A76。
作為才成立一年多的初創(chuàng)企業(yè)，進(jìn)迭時(shí)空是如何打造出性能如此高的芯片的？其實(shí)從其團(tuán)隊(duì)組成來(lái)看就不意外了，進(jìn)迭時(shí)空的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)自平頭哥、全志等企業(yè)，已經(jīng)擁有了玄鐵處理器IP開(kāi)發(fā)和芯片落地量產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)。不過(guò)從進(jìn)迭時(shí)空目前的戰(zhàn)略方向來(lái)看，他們還是計(jì)劃通過(guò)X100來(lái)攻占機(jī)器人、自動(dòng)駕駛、AR/VR等邊緣計(jì)算的應(yīng)用。
RISC-V高性能處理器的未來(lái)
平頭哥的玄鐵910在2019年可以說(shuō)是橫空出世的旗艦產(chǎn)品，當(dāng)時(shí)以7.1CoreMark/MHz的成績(jī)遠(yuǎn)超同期的競(jìng)品，可以與Arm的A72一戰(zhàn)。但隨著工藝的進(jìn)化，流水線深度的提高，后續(xù)有不少超越玄鐵910的RISC-V內(nèi)核面世。
不過(guò)從平頭哥的開(kāi)發(fā)路線圖上看，玄鐵910的繼任者也已經(jīng)在研發(fā)階段，或許不久的將來(lái)我們就會(huì)迎來(lái)新的性能怪獸。除此以外，還有不少商用、開(kāi)源的高性能RISC-V內(nèi)核正在醞釀和研發(fā)中，諸如香山處理器等。這些處理器內(nèi)核也將隨著RISC-V指令集的進(jìn)一步完善，被應(yīng)用到對(duì)性能要求更高的芯片設(shè)計(jì)中去。