Think Silicon和RISC-V GPU即将爆发

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）近日，在德国纽伦堡举行的 Embedded World 2022 大会上，致力于为全球半导体威廉希尔官方网站 客户开发用于超低功耗和面积受限的数字设备的高性能图形、显示控制器和机器学习IP威廉希尔官方网站 公司Think Silicon正式对外展示业界首款基于RISC-V的GPU。该公司 IP 许可、销售和营销总监 Ulli Mueller 表示，“推出首款基于 RISC-V 的 GPU 是图形行业和 ThinkSilicon 的一个重要里程碑。”

无论是业界动态还是RISC-V国际组织相关人员的公开发言，RISC-V都是一款全方位挑战ARM架构的新型处理器架构，在ARM架构擅长的CPU、NPU、MCU和系统IP领域，我们都看到了RISC-V架构的身影，而现在业界首款基于RISC-V的GPU已经被展示，产业来到爆发的前夜。

Think Silicon和RISC-V GPU

在RISC-V GPU领域，Think Silicon是最早的一批入局者。2019年12月，Think Silicon便宣布，推出了业界首款基于RISC-V ISA的3D GPU NEOX | V。

介绍资料显示，NEOX是一种基于 RISC-V RV64C ISA 指令集和自适应 NoC 的并行多核和多线程 GPU 架构，内核数量分为4核、16核和64核。

图源：Think Silicon官网

通过上图能够看出，NEOX系列GPU的主频是一样的，都是800MHz，算力和线程总数会因为核心数量的不同而有所差异，其中64核产品能够提供204.8 GFLOPS的FP32计算吞吐，409.6 GFLOPS的FP16，线程总数为4096。Think Silicon指出，多线程降低了外部内存控制器的延迟，让整个阵列保持高数据吞吐量。

根据Think Silicon新闻稿的介绍，NEOX系列GPU还支持可选的 FP64 和 SIMD 指令。

NEOX IP具有自定义用户指令的各种配置可能性，使其能够灵活地配置关键应用程序，例如计算机图形、机器学习、视觉/视频处理和通用计算等，适用的应用领域包括GPGPU、人工智能、视觉处理、视频处理和计算机图形学等。

图源：Think Silicon

通过上图的方案架构能够看出，NEOX系列GPU提供AI定制的ISA扩展，可变长度数据类型的 SIMD 矢量，统一着色器架构，以及专用硬件模块等，为实现产品差异化和创建定制独特设计提供强大的支持。

Think Silicon并非独行

综合目前市场消息来看，Think Silicon并非是RISC-V GPU赛道上的孤勇者，无论是芯片大厂，还是初创企业，均有意向这个领域靠拢。

在传统芯片大厂方面，包括英伟达、三星、英特尔、高通和Imagination等都在探索RISC-V，虽然目前动作可能还是在GPU周边，但是以这些厂商的产品布局来看，走上RISC-V GPU赛道是迟早的事情。

比如三星，早在2019年该公司就推出了多款基于RISC-V架构的芯片，并在该年度硅谷举行的RISC-V峰会上展示了采用RISC-V架构来设计5G毫米波射频芯片。三星当时就表示，将采用RISC-V架构来设计公司即将推出的各类芯片，而GPU是三星的产品之一，虽然目前还没有发布，但三星绝对是RISC-V GPU的一份子。

而英伟达则已经将RISC-V应用到GPU控制器部分，未来难免不会以RISC-V作为GPU的内核。同时，此前就有研究人员在名为 Vortex的RISC-V GPGPU 项目上启用 CUDA 软件支持的消息，据悉硬件核心为 RV32IMF ISA，配置为1核到32核。

对于英特尔，很多人都知道英特尔投资了28亿元建立了研究实验室，在做RISC-V处理器方面的研究，而GPU作为重要的协作器件，英特尔定然不会放弃这方面的研究。

而高通和Imagination虽然也还没有推出RISC-V GPU，但前者已经将RISC-V应用到移动处理器里，后者则是已经推出了GPU+RISC-V，因此两家公司也是RISC-V GPU的潜力股。

除了这些传统的芯片巨头，电子发烧友网曾公开报道过VeriGPU，这是一个开源RISC-V项目，作者是来自人工智能呼叫中心自动化公司ASAPP的一名研究工程师Hugh Perkins。VeriGPU专门面向机器学习，并计划让其支持PyTorch深度学习框架。

而在2021年，美国的Pixilica还曾与RV64X合作，提出了一套新的图形指令集，旨在融合CPU-GPU ISA。RV64X是可扩展的架构，用户定义的基于SRAM的微代码可用于实现扩展，例如自定义光栅化器阶段、光线跟踪、机器视觉和机器学习。RV64X可以实现RISC-V CPU+RISC-V GPU的单核设计，也可以打造具有高度扩展性的RISC-V CPU+多核RISC-V GPU设计。

写在最后

正如上文所述，目前各大有GPU产品的厂商都在钻研RISC-V，而Think Silicon的动态无疑将会加速产业进程，让一众厂商在RISC-V GPU上加大创新力量。所谓星星之火可以燎原，Think Silicon已经把RISC-V GPU的火烧起来了，产业大爆发是可以预见的。

原文标题：RISC-V GPU离产业爆发仅一步之遥？

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