如果談及嵌入式領(lǐng)域,RISC-V或許是你絕對(duì)繞不過的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。雖然ARM依舊是移動(dòng)端的霸主,但RISC-V被外界賦予了太多意義,架構(gòu)本身適合于頗具前景的嵌入式開發(fā),其免費(fèi)開源的特性也在當(dāng)前的國際環(huán)境中備受關(guān)注,儼然成為移動(dòng)端領(lǐng)域的新晉網(wǎng)紅。
RISC-V大勢所趨,市場上也涌現(xiàn)了一些基于該架構(gòu)的芯片與開發(fā)模組,例如很多開發(fā)者正在使用的勘智K210。日前,名為Jean-Luc的資深工程師分享了將Linux5.1系統(tǒng)部署在K210處理器上的工作。同時(shí),他也在文中引用了西部數(shù)據(jù)在今年9月的分享,勘智K210被作為支持RISC-VNOMMU的示范列入其中。
在邊緣側(cè)或設(shè)備端的應(yīng)用場景中,為了降低系統(tǒng)復(fù)雜度、開發(fā)成本及運(yùn)行功耗,大部分嵌入式系統(tǒng)都取消了MMU模塊。因此,對(duì)于芯片設(shè)計(jì)來說,對(duì)NOMMU的支持非常重要。
RISC-V架構(gòu)定義了三種工作模式,M-mode(機(jī)器模式)、S-mode(監(jiān)督模式)和U-mode(用戶模式)。其中,M模式可以在低層次不受限制地訪問整個(gè)機(jī)器。西部數(shù)據(jù)的DamienLeMoal就曾指出,M模式支持更適合NOMMU,因?yàn)榭梢灾苯拥卦L問底層硬件。M模式下的工作也減少了RISC-VSBI(管理二進(jìn)制接口)的開銷,并將有利于常規(guī)的S模式。
系統(tǒng)啟動(dòng)日志顯示,Linux5.1在勘智K210上通過Busybox引導(dǎo)到一個(gè)最小的根文件系統(tǒng)。在這個(gè)案例中,K210部署在帶有6+2MB內(nèi)存的SipeedMAIXGo板,配置攝像頭和顯示器,整套模組的售價(jià)在40美金左右。
文中強(qiáng)調(diào),基于勘智K210的主板最終也將支持主線Linux,因?yàn)長inux5.5將增加對(duì)RISC-VNOMMU的支持。
此外,作者還為開發(fā)者分享了一個(gè)RISC-VNOMMU的gittree,并指出雖然這個(gè)系列只是在qemu下使用qemu-virt平臺(tái)工作,但是開發(fā)人員依然能夠基于這棵樹獲得內(nèi)核,并使用額外的驅(qū)動(dòng)程序在勘智K210上工作。
勘智K210的開發(fā)廠商是嘉楠Canaan。公開資料顯示,嘉楠在11月21日登陸納斯達(dá)克,正式晉身中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)AI芯片在美上市第一股?敝荎210是由嘉楠自主研發(fā)設(shè)計(jì)的第一代邊緣AI芯片,可以在0.3W的功耗下提供1TOPS算力,同時(shí),該芯片具備圖像和音頻的多模態(tài)識(shí)別能力,是國內(nèi)ASIC領(lǐng)域位數(shù)不多擁有一定通用性的芯片。
嘉楠于2016年正式啟動(dòng)AI芯片的研發(fā),并在今年3月正式啟動(dòng)了勘智K210的商業(yè)化。截至今年9月30日,該芯片和開發(fā)模組已賣出了5.3萬件。調(diào)研機(jī)構(gòu)frost&sulliven表示,勘智K210具有出色的性能,被廣泛認(rèn)為是邊緣AI領(lǐng)域硬件發(fā)展的里程碑。
在AI領(lǐng)域,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)屬于計(jì)算密集型場景,人臉識(shí)別等算法往往會(huì)受到邊緣側(cè)應(yīng)用場景的功耗限制。嘉楠表示ARM在實(shí)際計(jì)算的過程中往往會(huì)伴隨大量的能耗,并不是非常經(jīng)濟(jì)的架構(gòu)。公開資料顯示,嘉楠是RISC-V聯(lián)盟中前五家使用RISC-V架構(gòu)的廠商之一。在勘智系列AI芯片的研發(fā)中,嘉楠使用了RISC-VRocketChip,減少了大量相關(guān)的工作量,也節(jié)省了大量的研發(fā)人力成本,以及IP授權(quán)的成本。
目前,勘智K210及其開發(fā)模組受到不少開發(fā)者的青睞,吸引了來自百度、阿里等國內(nèi)頂尖AI團(tuán)隊(duì)的目光。例如嘉楠為百度AI開發(fā)平臺(tái)PaddlePaddle定制開發(fā)模組PaddlePi-K210,打通了PaddlePaddle模型設(shè)備端部署解決方案。開發(fā)人員不需要硬件更改,使用公版模具就可以一直做到樣品階段。在前沿項(xiàng)目的探索上,勘智K210兼容阿里最新TinyML算法模型,是可用于探索TinyML科研項(xiàng)目的RV平臺(tái)。
關(guān)于下一代AI芯片K510,嘉楠方面稱其在架構(gòu)設(shè)計(jì)上做了較大的優(yōu)化,并且針對(duì)具體場景需求生成不同規(guī)模的核,未來的產(chǎn)品線中會(huì)大量采用類似的策略。招股書顯示,嘉楠第二代AI芯片將面向5G場景研發(fā),算力將提升5-10倍;第三代芯片有望于明年下半年推出,將覆蓋邊緣側(cè)和云端兩大領(lǐng)域。