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英伟达CUDA正式支持RISC-V,开源架构首次进入AI计算核心领域
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近期,英伟达宣布其核心CUDA软件平台将支持RISC-V指令集架构,此举标志着RISC-V正式获得进入AI计算领域的资格。这一战略性转变,源于美国半导体出口管制对英伟达在中国市场的影响,以及RISC-V在中国迅猛的发展势头。通过支持RISC-V,英伟达旨在扩大其CUDA生态系统的硬件载体,尤其看好其在边缘计算和嵌入式AI设备的潜力。虽然RISC-V在软件生态和高端应用方面仍面临挑战,但英伟达的官方支持将极大加速其发展,并可能对传统x86和Arm架构带来竞争压力。该决定也反映了当前科技行业中,技术、地缘政治、成本等因素综合影响下的深刻变化。

🌟 英伟达CUDA平台正式支持RISC-V指令集架构,这标志着RISC-V首次获得进入AI计算领域的官方资格,为RISC-V处理器提供了在CUDA生态系统中作为主处理器的可能性,此前该角色仅限于x86和Arm架构。这一改变允许RISC-V处理器运行CUDA驱动、应用逻辑和操作系统,与GPU协同工作,尤其是在GPU专门处理并行计算任务的场景下。

🚀 此举的战略动因复杂,一方面是为了应对美国对华半导体出口管制,避免在庞大的中国市场失去CUDA生态系统影响力;另一方面,也与中国大力支持RISC-V发展以及众多科技企业(如阿里巴巴)的积极投入密切相关,RISC-V在中国生态正快速壮大,资本市场也对此反应积极,预示着其全球增长势头强劲。

💡 尽管RISC-V在软件生态成熟度(如操作系统、编译器、开发工具)方面仍需时间积累,相较于x86和Arm存在差距,但英伟达CUDA平台的支持将极大加速其软件生态的建设。这为RISC-V带来了进入AI计算领域的关键通行证,有望在边缘计算和嵌入式AI设备等成本敏感领域率先获得成功,并可能对英特尔、AMD和Arm的市场地位构成挑战。

⚖️ 从地缘政治角度看,英伟达的支持可能引发美国部分政策制定者的担忧,因为这可能为中国利用RISC-V开源特性规避技术限制提供便利。然而,这也体现了技术发展的客观规律:限制往往会催生更具生命力的替代方案。对于中国AI产业而言,此举是重大利好,RISC-V+CUDA组合在成本效益方面具有显著优势,特别适合对价格敏感的应用场景。

💼 英伟达此举也被视为一种明智的商业策略,通过支持RISC-V,英伟达在保持CUDA作为核心竞争力的同时,为这个重要的软件生态系统寻求了更多的硬件载体,以适应当前复杂的全球技术和市场环境,展现了拥抱开源和保持生态开放性的长远考量。

在近期于上海举行的 RISC-V 峰会上,英伟达硬件工程副总裁 Frans Sijstermans 在峰会主题演讲中正式宣布英伟达核心的 CUDA 软件平台将开始支持 RISC-V 指令集架构。虽然现场并未大张旗鼓,但业界普遍认为这个决定将产生深远的影响。

图丨Frans Sijstermans 在大会上的相关演讲(来源:RISC-V International)

从技术层面看,这意味着 RISC-V 现在可以作为基于 CUDA 系统的主处理器,而此前只有英特尔、AMD 的 x86 处理器或 Arm 架构 CPU 能够胜任这个角色。英伟达展示的系统架构图显示,GPU 专门处理并行计算任务,RISC-V 处理器负责运行 CUDA 驱动、应用逻辑和操作系统,整个系统还配备了专门处理网络传输的 DPU。这种配置让 CPU 能够在 CUDA 环境中完全协调 GPU 的工作。

回首 2022 年的 GTC 峰会,英伟达当时还明确表示没有为 CUDA 添加 RISC-V 支持的计划。然而三年时间里,形势发生了根本性变化。美国对中国实施的半导体出口管制让英伟达在中国市场面临困境,像 GB200、GB300 这样的顶级产品无法正常出口。作为一个巨大的市场,中国的重要性不言而喻,英伟达显然不希望自己的 CUDA 生态系统在这里失去影响力。

更重要的是,RISC-V 在中国的发展速度超出了许多人的预期。中国目前正在通过相关政策性引导,大力支持推广 RISC-V 芯片的使用。

中国科技企业也在积极布局。例如,阿里巴巴不仅开发了玄铁 RISC-V 处理器,还宣布未来三年将在 AI 和云计算领域投入超过 500 亿美元。类似的投资在中国还有很多,整个 RISC-V 生态正在快速发展。

消息公布后,资本市场反应强烈。芯原股份、翱捷科技、安路科技等中国半导体公司股价大幅上涨,有的甚至触及涨停板。投资者显然看到了新兴市场的机会。

在全球范围内,RISC-V 的增长势头确实令人瞩目。行业预测显示,到 2025 年将有超过 200 亿个 RISC-V 核心投入使用,复合年增长率超过 30%。在成熟的半导体行业,这样的增长速度并不常见。目前全球已有超过 3,000 家公司在积极开发基于 RISC-V 的解决方案,这已经超越了实验阶段,成为真正的产业趋势。

当然,RISC-V 要真正挑战 x86 和 Arm 的地位,仍面临不少挑战。其中最大的障碍可能是软件生态建设。x86 和 Arm 经过数十年发展,已经拥有完善的操作系统、编译器、开发工具支持,而 RISC-V 在这方面还需要时间积累。不过,有了英伟达 CUDA 这样重量级软件平台的支持,RISC-V 的软件生态建设无疑会加速。

不过对传统芯片厂商而言,英伟达的决定可能不算个好消息。英特尔和 AMD 本就在 AI 芯片市场面临英伟达的强大竞争,现在连处理器这个传统领域也可能受到影响。如果 RISC-V 能够很好地配合英伟达 GPU 工作,那些原本需要购买英特尔或 AMD 处理器的客户可能会考虑更便宜的 RISC-V 方案。

Arm 的处境同样微妙。公司一直将自己定位为“服务器能效未来”的代表,但现在连曾经试图收购自己的英伟达都开始拥抱 RISC-V,局面确实有些尴尬。特别是在中国市场,政府政策导向已经很明确,Arm 的许可费模式可能会面临越来越大的阻力。

但从技术上来说,英伟达支持 RISC-V 其实并不算特别意外。英伟达的驱动程序设计相对模块化,此前就支持过 IBM 的 POWER 架构,甚至在 Itanium 和 SPARC 平台上也有过应用。而且,英伟达在自己的 GPU 中其实早就使用了 RISC-V——那些负责控制 GPU 各种功能的控制核心,许多已经从专有设计转向基于 RISC-V 的方案。

并且,这也并非 RISC-V 首次与 CUDA 产生交集。几年前,美国和韩国研究人员就在名为 Vortex 的 RISC-V GPU 项目上实现了 CUDA 代码运行,不过那更多属于学术性质的探索。现在英伟达的官方支持意义则完全不同——这意味着 RISC-V 正式获得了进入 AI 计算领域的资格。

图丨相关论文(来源:arXiv)

未来,英伟达的 CUDA+RISC-V 组合最有可能首先在边缘计算和嵌入式 AI 设备上获得成功。像 Jetson 这样的模块化产品,如果能用更便宜的 RISC-V 处理器替代昂贵的 Arm 芯片,对成本敏感的客户将很有吸引力。至于数据中心等高端应用,RISC-V 可能还需要更多时间来证明自己的能力。

另一方面,从地缘政治角度分析,英伟达的决定可能会让美国一些政策制定者感到担忧。他们一直担心中国会利用 RISC-V 的开源特性绕过美国的技术限制,现在英伟达主动为这种可能性提供了工具。不过,这也反映了技术发展的客观规律——限制往往会催生替代方案,而且这些替代方案有时会展现出更强的生命力。

对中国 AI 产业来说,英伟达的决定无疑是重大利好。虽然短期内基于 RISC-V 的 AI 芯片在性能上还无法与英伟达顶级产品相提并论,但成本优势显而易见。对于那些不需要最尖端性能但对价格敏感的应用场景,RISC-V+CUDA 组合可能具有很强的竞争力。

英伟达的这次转身,某种程度上也反映了整个科技行业正在经历的深刻变化。单纯的技术领先已经不足以保证市场优势,地缘政治、供应链安全、成本控制等因素的重要性正在上升。在这样的背景下,拥抱开源、保持生态系统的开放性,可能比闭门造车更符合长远利益。

当然,英伟达这么做也有自己的算盘。CUDA 一直是其重要的护城河,只要能让更多开发者和企业继续使用 CUDA,底层使用什么处理器并非最关键因素。通过支持 RISC-V,英伟达实际上在为自己的软件生态寻找更多硬件载体,在当前环境下这种策略显得相当明智。

参考资料:

1.https://www.tomshardware.com/pc-components/gpus/nvidias-cuda-platform-now-supports-risc-v-support-brings-open-source-instruction-set-to-ai-platforms-joining-x86-and-arm

运营/排版:何晨龙

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