初入GPU赛道，RISC-V能否取得好表现

受高专利门槛、生态门槛以等因素限制，通用GPU IP在图形处理领域一直没有很好的表现，ARM尽管推出Mali系列，其市场影响与同为ARM旗下的CPU Cortex系列相比，明显不足。近日，Imagination发布新一代面向移动市场的GPU IP产品DXT系列，部分采用了RISC-V。其他厂商也开始尝试推出GPU IP。这些情况都表明RISC-V开始进入GPU赛道，能否取得更大成功，值得业界关注。

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RISC-V探索GPU赛道

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2022年中期，RISC-V国际基金会首席执行官Calista Redmond披露，RISC-V架构芯片出货量已经突破百亿颗，仅用12年就走完了传统架构30年的发展历程。目前，RISC-V正在积极向高性能领域扩展。在人工智能、数据中心、汽车电子等产品形态中，人们都已经可以看到RISC-V的身影，显示出RISC-V的发展正在显著加速。

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近日，移动图形处理器IP供应商Imagination公司发布DXT系列产品，其中高配版DXT72-2304 RT3 GPU拥有50%的性能增加和计算能力增加，最高9TB的AI推理能力，支持开源指令集架构RISC-V，拥有可配置化、可扩展化等功能。2022年年底，Imagination还宣布升级为RISC-V高级会员，称其所有GPU都兼容RISC-V SoC，使用户能够完全掌控他们的异构设计。

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除Imagination 外，其他厂商也在开发基于RISC-V的GPU。2022年6月，希腊IP公司Think Silicon展示了RISC-V 3D GPU设计，这是该公司首款基于RISC-V的低功耗 GPU。RISC-V国际基金会的首席技术官Mark Himelstein宣布，2023年RISC-V的特殊兴趣小组将重点关注对着色器和高级矩阵运算的扩展。这是与GPU相关的重要方向。

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跨越专利、生态门槛是关键

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目前的RISC-V可以说是初入 GPU赛道，未来能否取得更好表现，业界也在关注。David Harold就表示，GPU确实是一个很难的赛道，如果不是这么多专利保护起来，不会看到现在世界上只有为数不多的几家GPU。RISC-V肯定也会面临这些困境，很难克服这种挑战。只有完全克服这些挑战才能成为大家更加认可的开源GPU。

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生态也是RISC-V未来发展过程中面临的重要挑战。无论是x86、ARM，还是早期市场上的MIPS、PowerPC等芯片架构，决定竞争成败的都不仅是产品性能本身，还包括是否具有丰富的上层应用，以及高效的软硬协同。平头哥半导体副总裁孟建熠指出：“RISC-V将继续向高主频、高性能演进。而随着稳定硬件的出现，软硬件全栈成为必然。同时，RISC-V将走向更广的生态合作，在商业合作上涌现更多新模式，软件持续丰富，应用不断多样化。这是未来RISC-V发展的大趋势。”

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那么，下一步RISC-V厂商就应当积极加强自身产业生态的营造，使上层的软件与应用丰富起来。Imagination 公司技术产品管理高级总监Stephen Barton指出：“GPU其实是一个很复杂的东西，不光是硬件开源了就可以直接为大家所使用，还要有相应的DDK（设备驱动程序套件）和应用软件。这些软件和DDK的开发是否是开源硬件同来源的公司提供的？优化程度如何？能不能完整地支持各种不同的接口和各种Open GL（开放图形库）？这些都是很复杂的事情，绝不是一句简单的开源就完事的，还有大量细致的工作要做，还有许多挑战要面对。”

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David Harold也承认，现在有很多与RISC-V相关的IP供应商，但能提供GPU IP的并不多。对RISC-V来说，GPU是一个相对新进的领域，更加需要产业链上下游的企业共同携手，才能取得突破。但是，中国科学院软件研究所总工程师武延军也强调：“虽然目前RISC-V还局限在一些对算力和软件生态丰富程度要求不那么高的领域，但是它的商用时机已经到了，以此为起点今后它的加速度是惊人的。”

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（来源：中国电子报、电子信息产业网/JSSIA整理）