來源：半導體行業觀察

一年多以前，RISC-V基金會批準了基本指令集體系結構（ISA）和相關規范，該組織致力于推動芯片體系結構的發展，在過去的十年中，它已成為活躍而擁擠的處理器市場。對于采用開源許可證提供的相對較新的體系結構而言，這是重要的一步。如果公司希望基于ISA構建產品或修改ISA本身，并且打算從微控制器擴展到數據中心，則不需要公司付費。

RISC-V背后的支持者正在將架構定位為Intel和AMD所使用的X86以及現在被廣泛使用的Arm架構的替代方案。其中，前者尚未開放，而后者雖然向制造合作伙伴提供其芯片設計，但許可費用高達數百萬美元。越來越多的公司（例如Nvidia（據報道正在考慮競標Arm）和Western Digital）開始采用該架構。另一家采用RISC-V的公司是中國超大型超級計算機阿里巴巴。中美之間在技術上的緊張關系正在加劇，中國正在繼續推動該國使用的更多產品本土化，阿里巴巴和SiFive 等公司采用的就是RISC-V架構。 阿里巴巴在7月份推出了其首款基于RISC-V的產品XT910（XT代表“玄鐵”，這是用黑鐵制造的重型劍），其16核設計的頻率在2.0 GHz至2.5 GHz之間，使用12納米工藝打造，其中包括16位指令。阿里巴巴聲稱XT910是迄今為止功能最強大的RISC-V處理器。該公司在本周的虛擬Hot Chips 2020會議上對處理器進行了更多討論，對處理器進行了概述，對如何將其堆疊到Arm的Cortex-A73（專為高性能移動設備設計）方面進行了了解，并簡要了解了該處理器。公司正在計劃的方向。它還為我們提供了一個參考點，從中可以考慮RISC-V服務器處理器。

該芯片是由阿里巴巴達摩院旗下的年輕半導體部門T-Head設計的。T-Head的邊緣產品負責人Yu Pu在2020年Hot Chips大會上談到了該芯片，他說阿里巴巴希望RISC-V作為其云和邊緣計算基礎架構的基礎。Pu承認這是架構的早期開發，但是公司工程師對這項技術以及如何與開源社區一起對其進行改進充滿信心。 他說：“盡管RISC-V在技術和生態系統方面還不夠成熟，但我們認為它具有巨大的潛力。” “這項工作的目的是通過開源協作為基于RISC-V的高端和高性能嵌入式計算核心做出貢獻。” 像許多基礎架構組件供應商一樣，阿里巴巴正在關注云，移動性和物聯網的興起所帶來的行業的快速變化，它所產生的海量數據非常豐富，并有望在2025年達到175 ZB，以及運行人工智能（AI），機器學習，自動化和分析等技術以收集，存儲，管理和分析所有數據所需的計算，網絡和存儲功能。他說，越來越多的智能物聯網和“天文計算流量”推動了對低功耗和低成本基礎架構的研究。 Pu說：“ RISC-V在這個時候非常具有吸引力，因為作為封閉和昂貴的ISA的替代品，開放和免費的ISA RISC-V通過開放標準的協作來加速處理器創新”，“可擴展性和模塊化使處理器客戶能夠針對特定領域的工作負載進行優化，例如機械加速器，網絡處理，安全支出，存儲控制器等，從而大大提高了處理效率并降低了設計成本。從技術角度和業務角度來看，RISC-V都很容易與合作伙伴提供的其他特定于域的IP一起使用。如今，RISC-V變得有點像Unix和Unix操作系統。我們的AliOS（阿里巴巴的Linux發行版）也完全支持它。隨著工具鏈變得越來越成熟， XT910支持RISC-V 0.7.1矢量擴展，包括用于AI加速的矢量引擎，并基于臺積電的12納米FinFET工藝。它是基于集群的多核設計，每個集群最多可具有四個內核。每個內核支持32 KB至64 KB的L1數據高速緩存和32 KB至64 KB的L1指令高速緩存。它包括一個混合分支預測器，可實現多個預測器機制以提高性能和效率。該芯片還提供了RISC-V Turbo功能，該功能使用諸如同步多個內核和更快的內存訪問等調整來提高性能，但也可以關閉以使該芯片與其他RISC-V芯片完全兼容。 它具有深層超標量無序流水線，前端每個周期有8個訪存，3個解碼和8個發布指令，無序內存訪問，專用分支處理和無序向量計算。后端。多核互連具有解耦的處理器接口單元（PIU），MOESI一致性協議和可配置的高達8 MB的二級緩存。 人工智能是增加使系統能夠管理和分析正在生成的大量數據所需的智能的關鍵。以下是AI優化的矢量擴展的詳細信息，其中每個集群包含超過300GFLops的FP16計算能力。

阿里巴巴將芯片的功能與Arm Cortex-A73的功能進行了比較，后者是華為于2017年推出的麒麟970 AI的移動平臺的基礎。測試中使用的XT910芯片配置為相同的L1緩存大小。下面的結果顯示，在許多基準參數中，阿里巴巴芯片的性能都超過了Cortex-A73，盡管Pu承認XT910仍然是一個年輕的芯片，需要做更多的工作。他說，但最初的數字令人鼓舞。

XT910的部署方式仍有待觀察。該公司正在阿里云中使用該芯片，并且可以與該公司的無劍SoC平臺一起使用。Pu說，該公司還計劃將該芯片的架構提供給開源社區，并正在與社區團體合作實現這一目標。 他說：“玄鐵系列的目的不是與任何非RISC…項目競爭，而是為開源RISC-V社區做出貢獻。” XT910芯片也是該公司計劃推出的系列中的第一款。Pu談到了XT902，這是XT910另一端的低功耗芯片，它帶有受信任的執行環境，并且與Arm的Cortex-M0屬于同一微控制器類別。該公司還正在開發其他三款產品，包括XT903、905、907和908，它們將具有不同的嵌入式性能和功率水平。

Hot Chips 2020：阿里巴巴玄鐵910

在日前舉辦的Hot Chips 2020會議上，阿里巴巴旗下平頭哥半導體介紹了其基于RISC-V架構的玄鐵910。他們認為，RISC-V在物聯網時代非常有吸引力。

玄鐵910支持16核，主頻為2.5GHz。有兩個技術創新提高了玄鐵910的性能，分別是3發射8執行的復雜亂序執行架構，可實現每周期2條內存訪問處理器，以及擴展了50多條指令，增強計算、存儲和多核等方面性能。阿里巴巴方面稱，玄鐵910性能較業界主流提升了約40%。

來源：半導體行業觀察

原文標題：備受關注的阿里巴巴的RISC-V芯片，什么水平？（附PPT）

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