需求与设计的结合:RISC-V和下一波AI硬件
关键外卖
由于计算密度的提高、功率预算的收紧以及算法开发的快速步伐,人工智能正在推动对定制硬件解决方案的需求。
RISC-V 作为一种开放的模块化指令集架构,允许自定义指令集成并减少对单一供应商的依赖,解决了 x86 和 Arm 等固定指令集的局限性。
Akeana 的定位是通过基于 RISC-V 的 IP 和专为人工智能量身定制的子系统引领市场,为开发人员提供加速创新和效率的基本工具和技术。
人工智能 (AI) 正在改变计算的每一层,从训练万亿参数模型的超大规模数据中心到执行实时推理的电池供电边缘设备。硬件要求在各个方面都在不断升级:计算密度在增加,功率预算在收紧,新算法的到来速度比传统芯片路线图所能适应的要快。
第一波人工智能硬件是建立在专有指令集和封闭生态系统之上的。这些方法现在在变革的步伐下变得紧张。设计人员需要一种不受限制地进行创新的方法,在工作负载需要的地方添加自定义加速,并在单一软件保护伞下构建从边缘扩展到云的系统。
这就是 RISC-V(一种开放的模块化指令集架构)从一种有前途的替代方案转变为市场势在必行的地方。以下部分展示了为什么市场转向 RISC-V,它如何为下一代 AI 芯片设计人员提供支持,AI 系统构建者如何利用它,以及像 Akeana 这样的公司如何将机会转化为真正的芯片。
为什么市场需要 RISC-V
今年全球 AI 处理器收入预计将超过 2600 亿美元,但 AI 工作负载的多样性和对能源效率的推动暴露了 x86 和 Arm 等固定指令集的局限性。RISC-V 的开放性允许设计人员集成自定义指令——无论是用于矩阵运算、张量加速器还是内存计算功能——而无需等待单一供应商批准路线图。
RISC-V 还在 IP 可用性方面提供了更大的灵活性和更广泛的选择,消除了对单个或有限数量的源的依赖,就像 Arm 或 x86 经常出现的情况一样。例如,在异构计算系统中的多线程处理器中,如果现有供应商不提供解决方案,则可能没有可用的替代方案。
政府和企业被不受限制性许可的自由所吸引。超大规模企业和半导体公司看到了微调每瓦性能的机会,以应对快速扩大的人工智能任务。这些因素共同创造了对开放、可定制和面向未来的硬件的强大需求。
RISC-V 如何为下一代 AI 芯片设计人员提供支持
对于芯片架构师和产品团队来说,RISC-V 为差异化提供了一块空白画布。其可扩展的 ISA 支持宽矢量单元、矩阵引擎和其他特定领域的加速器,所有这些都集成在一个连贯的硬件-软件堆栈中。
由于生态系统是开放且快速发展的,因此软件支持与芯片保持同步。当新芯片到来时,开源编译器、优化库以及批准的矢量和矩阵扩展已准备就绪。设计人员可以专注于计算密度、能效和上市时间,而不会牺牲与行业标准开发工具的兼容性。
人工智能系统构建者如何利用 RISC-V 和芯片设计人员的创新
人工智能系统构建者——无论是组装服务器、边缘设备还是专用设备——都需要能够合并异构计算资源而不创建软件孤岛的平台。RISC-V 的统一 ISA 使得将通用 CPU 与矢量引擎、通用矩阵乘法 (GEMM) 加速器和客户特定的 xPU 结合在单个软件目标下成为可能。
这降低了集成复杂性,并确保了边缘和数据中心部署的一致性能。系统架构师可以扩展性能、调整能效并整合自定义加速器,同时保持一个工具链和开发流程,从而缩短从概念到生产的路径。
独特的机会之窗
对开放、可定制 AI 硬件的推动恰逢 RISC-V 供应链达到成熟的时刻。经过验证的 IP 块、强化的设计流程和强大的软件堆栈使芯片供应商和系统制造商能够快速从设计过渡到部署。
那些现在采取行动的人可以吸引寻求主权和专业化的客户,同时提供封闭架构可能难以匹敌的下一代人工智能性能。市场吸引力和技术准备程度的结合创造了一个罕见但强大的机会之窗。
Akeana 提供什么
Akeana 凭借专为 AI 构建的基于 RISC-V 的 IP 和子系统的全栈产品组合,站在这一运动的最前沿。在最近的网络研讨会“利用 RISC-V 作为下一代 AI 芯片的统一异构硬件和软件平台”中,Akeana 工程师描述了 SoC 开发人员如何使用该公司的技术满足积极的每瓦计算目标和异构系统要求。
Akeana 提供兼容 RVA23 的高性能 RISC-V 处理器、先进的矢量和矩阵加速器以及强大的数据移动引擎。其灵活的计算子系统互连将多核 CPU、合作伙伴加速器和定制硬件块链接到一个无缝架构中。该公司具有独特的能力,能够同时提供多线程 (SMT) RVA23 兼容的定序和异序内核。该公司还提供了成熟的软件环境——优化的编译器、人工智能性能库和强大的模拟工具——因此开发人员可以立即启动作系统和人工智能框架。
对于芯片设计人员来说,这些产品缩短了从概念到生产的路径,同时允许细粒度的性能调整。对于 AI 系统构建者,它们提供可随时集成的计算子系统,可简化扩展并降低功耗。Akeana 的技术使客户能够积极创新,同时满足严格的效率和上市时间目标。
总结
AI行业正进入新的增长阶段,RISC-V是灵活性、高效性和长期控制的首选架构。芯片设计人员可以自由地创建自定义指令和加速器,而人工智能系统构建者则获得了用于异构计算的统一平台。
Akeana 处于这一转变的中心。通过提供 RISC-V IP 核、强大的计算子系统和完整的软件堆栈,该公司帮助芯片制造商和系统集成商抓住当今市场所需的机遇。激增的需求和成熟的供应链相结合,令人信服,Akeana 已准备好帮助合作伙伴抓住它。

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