開(kāi)發(fā)板上玩GTA，RISC-V多項(xiàng)移植項(xiàng)目成功運(yùn)作中

RISC-V近期再度掀起了不小的熱度，蘋(píng)果招募RISC-V程序員負(fù)責(zé)其操作系統(tǒng)的嵌入式子系統(tǒng)，用于機(jī)器學(xué)習(xí)、視覺(jué)算法和信號(hào)與視頻處理等運(yùn)算工作；而Imagination也宣布將以RISC-V架構(gòu)再度進(jìn)入CPU市場(chǎng)。這么多大廠紛紛在RISC-V上展開(kāi)動(dòng)作，但RISC-V的軟件生態(tài)尚未正式進(jìn)入爆發(fā)期。不過(guò)近期RISC-V軟件社區(qū)出現(xiàn)了多個(gè)移植項(xiàng)目，我們不妨通過(guò)這些項(xiàng)目來(lái)一窺RISC-V未來(lái)的軟件發(fā)展。

Linux移植

對(duì)Linux的支持一直是RISC-V生態(tài)的重中之重，不少高性能RISC-V IP核均是以運(yùn)行Linux系統(tǒng)作為目標(biāo)。Linux也早在4.14版本就陸續(xù)增加對(duì)RISC-V的支持，近期5.15內(nèi)核中更是引入了更多的軟件功能更新，比如未定義行為檢測(cè)，支持hugepage遷移等等。然而Linux擁有諸多發(fā)行版本，除了官方給到的支持外（比如Ubuntu為SiFive Hive Unmatched和Unleashed提供的鏡像），驅(qū)動(dòng)和軟件包等都需要開(kāi)發(fā)者手動(dòng)移植和適配。

8月24日，SUSE宣布在近期加入了RISC-V基金會(huì)，RISC-V基金會(huì)CEO Calista Redmond表示：“SUSE長(zhǎng)久以來(lái)的聲譽(yù)將為RISC-V社區(qū)帶來(lái)更多的開(kāi)源創(chuàng)新與合作，我們期待SUSE的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和貢獻(xiàn)持續(xù)加速RISC-V的軟件生態(tài)和市場(chǎng)普及。”SUSE稱考慮到當(dāng)前的RISC-V生態(tài)，近期的要?jiǎng)?wù)就是與openSUSE社區(qū)合作，移植openSUSE Tumbleweed到RISC-V芯片上，并為其提供軟件開(kāi)發(fā)工具，而未來(lái)的長(zhǎng)期目標(biāo)則是提供企業(yè)版的支持。

HiFive Unmatched上啟動(dòng)的Arch / Arch開(kāi)發(fā)者Felix Yan

除了SUSE之外，近期Arch等系統(tǒng)的移植也在進(jìn)行當(dāng)中。據(jù)了解，中科院軟件所PLCT購(gòu)買了一百片SiFive的HiFive Unmatched開(kāi)發(fā)板，并將其發(fā)送給上游維護(hù)者來(lái)移植Linux發(fā)行版。目前Arch開(kāi)發(fā)者Felix Yan已經(jīng)通過(guò)Ubuntu內(nèi)核成功在HiFive Unmatched上啟動(dòng)了Arch系統(tǒng)，PLCT也發(fā)布了Gentoo在HiFive Unmatched和全志哪吒D1上的鏡像。根據(jù)PLCT發(fā)布的開(kāi)源進(jìn)展，PLCT與RISC-V基金會(huì)合作開(kāi)展了一個(gè)開(kāi)放訪問(wèn)項(xiàng)目RVLab，讓國(guó)際基金會(huì)的成員可以SSH登錄到RISC-V硬件設(shè)備上進(jìn)行遠(yuǎn)程試驗(yàn)，目前該項(xiàng)目已經(jīng)上線了10塊HiFive Unmatched和20塊哪吒D1開(kāi)發(fā)板，也已經(jīng)向多個(gè)技術(shù)社區(qū)的貢獻(xiàn)者提供了登錄和調(diào)試服務(wù)。

CUDA代碼移植

圖形計(jì)算這塊同樣是RISC-V的軟件瓶頸，盡管OpenCL是一個(gè)開(kāi)放的異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)，但由于穩(wěn)定性和工具鏈支持，反而CUDA使用得更廣泛一些。英偉達(dá)的GPU憑借其完備的文檔和優(yōu)秀的開(kāi)發(fā)工具，成了不少運(yùn)算工作負(fù)載的首選設(shè)備，因此其開(kāi)發(fā)社區(qū)中有著豐富的CUDA代碼。然而CUDA的代碼被編譯后，往往只能在英偉達(dá)的設(shè)備上執(zhí)行，但如今的開(kāi)源社區(qū)常用的更多是RISC-V硬件。

CUDA代碼移植至RISC-V GPU的過(guò)程

美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的幾位研究員鼓搗出了一種新的流水線，可讓CUDA軟件工具包為RISC-V的GPGPU提供支持，這樣可以將現(xiàn)有的CUDA代碼運(yùn)行在RISC-V設(shè)備上。他們已經(jīng)成功在RISC-V的GPU Vortex上成功執(zhí)行了具有多個(gè)重要特性的CUDA內(nèi)核，比如多線程和原子操作等。

區(qū)塊鏈與游戲移植

RISC-V的大名也慢慢傳至區(qū)塊鏈乃至游戲社區(qū)里，不少開(kāi)發(fā)者紛紛嘗試如何將已有的項(xiàng)目移植到RISC-V上。比如開(kāi)源項(xiàng)目Ethereum on ARM，這是一個(gè)用Arm芯片平臺(tái)運(yùn)行以太坊節(jié)點(diǎn)的Linux鏡像，目前已經(jīng)可以成功在樹(shù)莓派4上部署完成以太坊1.0節(jié)點(diǎn)或單個(gè)以太坊2.0節(jié)點(diǎn)。其項(xiàng)目開(kāi)發(fā)者稱，已經(jīng)購(gòu)置了一款HiFive Unmatched開(kāi)發(fā)板，準(zhǔn)備開(kāi)始在RISC-V平臺(tái)上搭建首個(gè)以太坊節(jié)點(diǎn)。

在HiFive Unmatched上原生運(yùn)行的《GTA:Vice City》 / Pierce Andjelkovic

除此之外，Github上某位開(kāi)發(fā)者甚至將2002年發(fā)售的游戲《GTA:Vice City》原生運(yùn)行在了HiFive Unmatched開(kāi)發(fā)板上。據(jù)開(kāi)發(fā)者Pierce Andjelkovic強(qiáng)調(diào)，這并非在RISC-V上進(jìn)行x86的模擬，而是將逆向工程的源代碼原生編譯為RV64GC，在Ubuntu系統(tǒng)上運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

從當(dāng)前RISC-V的生態(tài)發(fā)展來(lái)看，實(shí)現(xiàn)Linux軟件生態(tài)的移植和適配將成為RISC-V的下一個(gè)爆發(fā)點(diǎn)。開(kāi)源社區(qū)必須做出搞出足夠大的動(dòng)作，才會(huì)引來(lái)商業(yè)市場(chǎng)的眼光。以GPU為例，既有Vortex這樣開(kāi)源的GPGPU，也有賽昉科技BeagleV單板計(jì)算機(jī)這樣采用Imagination商用GPU IP的選擇。隨著開(kāi)發(fā)工具鏈的日趨完善，未來(lái)的RISC-V或許會(huì)像Arm一樣，迎來(lái)真正屬于自己的軟件生態(tài)，而不是單靠移植而已。