異構計算這盤棋，Imagination的RISC-V布局

2021年底，Imagination宣布進入RISC-V CPU領域，并推出Catapult系列産品。至此，Imagination的IP産品組合由GPU、NNA（神經網絡加速器）、EPP（以太網資料包處理器）等進一步擴大，形成更為全面的異構計算布局。

如今，進入RISC-V市場近一年，Imagination取得了哪些主要進展？如何看待未來的發展？Imagination計算産品副總裁Shreyas Derashri接受了專訪，分享了他的觀點和洞察。

為何以RISC-V重回CPU領域？

随着幾年前出售MIPS業務，Imagination在CPU領域的計劃暫時擱置。以Catapult系列開始發力，既是它進入RISC-V領域的開端，也是重回CPU市場的新開始。為何選擇RISC-V架構？目前主要取得了哪些進展？

據介紹，Imagination之是以選擇RISC-V作為建構CPU的架構，主要基于以下幾點原因：首先，與一些封閉架構相比，開源的ISA能夠更快地促進創新，實作計算的獨立性和客觀性；其次，它是下一代AI/ML計算應用程式的可擴充架構，為獨特的用例和操作提供了自定義擴充的空間；最後，RISC-V擁有不斷壯大的生态夥伴陣營，能夠為其注入源源不斷的成長活力。

Shreyas Derashri指出，作為開源ISA，RISC-V為各種規模的OEM廠商提供了巨大的技術開發空間。Imagination的目标是推動各個層面的創新，為RISC-V生态體系提供更多的選擇和值得信賴的解決方案。

Catapult系列RISC-V CPU專為在關鍵應用中的部署而設計，在Catapult釋出六個月後，Imagination推出了IMG RTXM-2200，這是其首個32位實時嵌入式RISC-V CPU核。據了解，RTXM-2200在效率和面積上針對平衡設計進行了優化，主要目的是保持最大性能密度，以在有效面積和功率預算下提供最大性能；該CPU核高度可配置，可靈活地實作廣泛應用；可以內建到複雜SoC中，應用範圍包括網絡解決方案、資料包管理、存儲控制器、AI攝像頭和智能計量的傳感器管理等。

除了IP授權，Imagination還可提供這一CPU IP需要的所有元件：可應要求提供RTL以供評估；可支援免費的作業系統，如FreeRTOS；可提供用于提升Catapult Studio IDE開發體驗的SDK；可基于Visual Studio代碼，針對嵌入式和RISC-V處理器進行增強；可優化Catapult系列CPU性能的可調 LLVM 編譯器；以及可用于加速軟體開發和評估過程的功能模型。

對于在RISC-V領域的規劃，Shreyas Derashri表示，“我們正在建立一個全方位的RISC-V CPU系列，它将涵蓋從專用核到高性能核的所有内容。更重要的是，基于二十年的複雜IP傳遞經驗，Catapult CPU與GPU、AI和以太網核共同形成了Imagination異構解決方案的一部分，我們可以為客戶獨家提供可靠、經過測試的新一代SoC開發選項。”

生态是發力重點

盡管RISC-V是一個為未來的技術發展帶來巨大機會的開放式ISA，但它目前确實面臨着标準化和生态體系搭建方面的挑戰。

這顯然也是Imagination的發展重點，自宣布進入RISC-V領域以來，該公司在不斷推進第三方合作，近來就宣布了兩則消息：IMG BXE GPU IP被內建到賽昉的RISC-V單闆計算機中；授權平頭哥RISC-V應用處理器使用IMG B系列GPU和PowerVR Series3NX NNA核。

對于這些合作背後的意義，Shreyas Derashri表示，半導體相容性是RISC-V SoC設計中的一個受到普遍關注的問題。通過確定GPU、AI加速器等元件與RISC-V CPU的協同性，Imagination可以在提高效率的同時，為生态體系本身的發展做出貢獻。

他強調，Imagination擁有多種IP組合，不僅能夠将RISC-V CPU融入其異構解決方案中，還擅長優化其RISC-V IP的相容性，進而使得賽昉、平頭哥等公司能夠将GPU IP無縫內建到基于RISC-V的應用中。

談及RISC-V架構目前所處的發展階段，Shreyas Derashri表示，RISC-V正處于一個激動人心的發展階段。随着桌面和物聯網市場的擴大，更多公司正在加入這個生态體系并推動其發展。

2020年初，全球開放硬體标準組織RISC-V International有600名成員，但這個數字在2022年翻了兩番，如今已達到2400名成員。這足以表明業内對這一架構的興趣越來越大。随着越來越多的制造商探索自主設計系統級晶片（SoC）解決方案，這樣的用例會變得越來越普遍。

他指出，RISC-V CPU現在仍正處于早期增長階段，預計未來将在整個市場上激增，包括高性能計算、雲、物聯網、消費等領域，預計到2030年将有500億台物聯網裝置基于RISC-V架構而建構。

繼續加強标準建設，推進一緻性設計

面向未來AIoT海量應用場景，RISC-V的前景是廣闊的。但一個随之而來的挑戰是，如何面向碎片化的應用，搭建起有效的軟硬體體系和生态體系。

對此，Shreyas Derashri認為，RISC-V确實有望大大推動AIoT的落地。作為一個開源社群，必須專注于建立标準，鼓勵應用開發者利用RISC-V，這樣才能確定他們的程式能夠在更多相容的晶片上順利運作。

其次，随着越來越多的科技巨頭也開始支援RISC-V，行業顯然需要確定整個CPU設計的一緻性，進而避免碎片化。在ISA基礎上進行建構的一個好辦法是擴充，但基于可控、标準化的擴充對于整個生态體系的運作是至關重要的。如果市場上出現許多未經準許的擴充，這将阻礙RISC-V的廣泛采用，特别是在桌面和資料中心等市場。

最後，Shreyas Derashri強調，“RISC-V架構代表着一種鼓勵每個人都做出貢獻的文化，作為一家創新公司，我們認識到這個架構在為開發者和制造商提供推動各行業技術創新的工具方面擁有巨大的潛力。随着越來越多的公司願意将擴充标準化，未來，我們将能夠共同建構非常強大的AIoT解決方案。Imagination希望幫助加強這個生态體系，憑借在IP領域20 多年積累的成熟支援和服務意識，幫助客戶打造先進的異構計算解決方案。”