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台湾IC设计产学专家群聚 锁定RISC-V切入Edge AI商机
 

【CTIMES/SmartAuto 編輯部 报导】   2020年09月26日 星期六

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由於RISC-V的弹性架构可满足边缘AI晶片设计需求,为协助台湾产业切入边缘AI应用商机,台湾RISC-V联盟(RVTA)於昨(25)日举办2020 RISC-V Taipei Day,邀请RISC-V International执行长Ms. Calista Redmond、台湾RISC-V联盟??会长暨晶心科技总经理林志明、芯原台湾??总经理徐国程、Mentor嵌入式平台亚洲区经理徐志亮发表专题演讲,并由拓??产业研究院资深分析师姚嘉洋,以「中美大战下的RISC-V生态系统的竞合发展」为主题,发表市场趋势报告。

台湾RISC-V联盟(RVTA)於昨(25)日举办2020 RISC-V Taipei Day,图为与会业界专家合照
台湾RISC-V联盟(RVTA)於昨(25)日举办2020 RISC-V Taipei Day,图为与会业界专家合照

研发人才来源是RISC-V推广上的重点工作之一,因此台湾RISC-V联盟特别邀请包括中山大学黄英哲教授、清华大学李政昆教授、交通大学陈添福教授、成功大学陈中和教授等多位学界专家,与Rambus资深技术支援工程师伍志彬、IAR System台湾区应用工程师蔡本中等产业专家进行对谈,进而找出产学如何合作,才能进行人力培育,增加IC设计与产业所需人才。

台湾学界RISC-V 缺乏开发套件进行系统验证

为促进产学交流,由中山大学黄英哲教授主持,邀请清华大学李政昆教授、交通大学陈添福教授、成功大学陈中和教授等多位学界专家,分享学界与RISC-V相关的专案开发成果,包括TVM编译器、AI单晶片系统开发最隹化软体、软体式GPGPU开发等,并与与会业界人士分享学校教授使用RISC-V进行IC设计教学实务经验。

此外,Rambus资深技术支援工程师伍志彬也分享Rambus开发AI晶片用加密系统经验,并且建议透过硬体加密确保资料储存与传输的安全性。IAR System台湾区应用工程师蔡本中则分享支援RISC-V的C/C++编译器和除错器工具链IAR Embedded Workbench,并且表示欢迎学校申请教育方案,让学校学生可以直接使用。

针对如何培养RISC-V晶片架构开发人员与系统开发技术,学界均表示开发套件会是相当重要工具,因为现阶段学校是使用FPGA模拟RISC-V晶片的运作进行教学与开发,不易开发成应用系统产品,若业界能够提供使用真实量产晶片的开发套件,不仅能够进行IC设计验证,对於开发RISC-V架构的系统产品来说,更实用且更有效率,也能扩大RISC-V应用与推广普及。

王其国:RISC-V是颠覆式创新 台湾不能在RISC-V开放架构上缺席

台湾RISC-V联盟会长王其国在开场致词表示,RISC-V是颠覆式创新开放架构,厂商可透过增加领域专用架构(Domain-Specific Architecture,DSA)指令集来增加功能,这对於开发边缘运算晶片或AI晶片的业者来说,不仅可以客制化设计,并且能共享开发成果,非常适合作为开源硬体的叁考架构。台湾作为全球半导体的重镇之一,不能在RISC-V开放架构上缺席。

Calista Redmond:开放架构让晶片发展更多元 RISC-V会员数成长过2成

RISC-V International执行长Ms. Calista Redmond在线上影片专题演讲时指出,开放架构已经成为晶片市场主流,而且成长速度越来越快,RISC-V International目前有来自50国超过685家会员,其中光是今年就增加超过两成,可见市场接受度高。应用领域广泛也是RISC-V能够快速成长的重要原因,包括云端运算、汽车电子、工业物联网、行动通讯设备、消费性物联网装置、记忆体晶片等,都是RISC-V开放架构可以应用的领域。RISC-V International也陆续将相关教学资料与软体工具上传到官方网站,加速RISC-V的教育推广与扩散。

林志明:RISC-V成主流 完整生态系让晶片开发更有效率

台湾RISC-V联盟??会长暨晶心科技林志明总经理在专题演讲中表示,RISC-V已经成为单晶片微处理器IP设计必须考虑的叁考架构之一,同时也是目前市场主流,因为包括Qualcomm、Mediatek、WD、Microchip、NXP等一线大厂都有采用RISC-V架构的晶片,由此可见RISC-V架构的可用性与稳定程度。

而RISC-V从开发工具、IP、设计服务、EDA软体、中介软体、加密机制、AI功能等完整生态系,也让厂商不管要开发哪一种领域的单晶片,都已经有开发工具能够使用,而且应用领域更广。以晶心来说,从物联网、无线通讯、云端运算、AR/VR、AI/ML(机器学习)、区块链、机器人/无人机、游戏设备等应用,都有客户使用RISC-V架构开发所需之单晶片,所以RISC-V已经成为主流架构之一,尤其是在开发边缘运算晶片上,不管是执行效率或省电效率,更是获得业界认可。

徐国程:NPU处理器加速AI运算效率 提供真正即时Edge AI

芯原台湾??总经理徐国程表示,嵌入式系统要增加AI运算,最大的困难点在於如何达到即时回应与AI模型最隹化,因此在Edge AI应用设计上,厂商要考虑如何在嵌入式系统上有效率加速深度学习执行,并且透过开发工具进行AI演算法的选择与改善,减少相关运算资源的需求,且能维持AI运算效率。

徐国程指出,传统云端AI运算的回应时间大约在210毫秒到1410毫秒,手机AI运算回应时间大约在24毫秒左右,因此嵌入式晶片只要有办法将AI运算回应缩短在100毫秒之内,就能够符合大部分AIoT应用情境之需求,也就是符合使用者对於即时回应的感受。由於AI运算对於大部分现有嵌入式系统晶片而言,是属於新增指令集,而透过导入VIP9000之类的NPU处理器(Neural Processing Unit),并且搭配对应SDK,就能够缩短嵌入式系统AI运算所需时间,达到即时回应水准。目前导入VIP9000的实际案例包括有安全监控、智慧家庭、穿戴式装置、边缘运算伺服器与车用ADAS系统等,并且可以针对不同运算速度的环境提供不同规格的NPU处理器IP,以达到高效率且低耗电的要求。

徐志亮:经商用认证的开发工具链 可缩短开发嵌入式系统时程

Mentor嵌入式平台亚洲区经理徐志亮表示,用RISC-V架构开发嵌入式系统晶片,由於厂商会以设计出可量产商用化解决方案为最主要的目的,因此开发者在开发工具的选择上,经过商业化认证的设计开发工具链会是最隹的选择。因为RISC-V架构晶片开发上经常需要面对各种同步与非同步的多重指令处理模式,而且必须要能支援各种RTOS(即时作业系统),而且要低耗电,所以难度其实相当高。

对於设计以RISC-V架构的嵌入式AI晶片来说,必须要考虑到如何透过OS层的方式导入AI与机器学习功能,要能够支援远端监控与资料传输,并且符合加密规范,所以能够提供从晶片设计、作业系统到串接云端服务的嵌入式系统开发工具链,才是最隹开发工具。

姚嘉洋:与欧、美、中业者保持紧密合作关系 是首要关键

拓??产业研究院资深分析师姚嘉洋表示,从RISC-V生态系来看,欧洲、美国、中国业者都在里面,而且从IP供应商、设计服务、软体、IC设计业者、系统业者到云端服务等都有对应业者,所以就生态系来说,其实已经相当完整。而台湾在RISC-V生态系当中,目前只有在IP供应商(如晶心)跟IC设计业者(如联发科、创惟科技、智成电子等),缺乏系统业者与云端服务,因此台湾IC设计产业如果想要在RISC-V生态系当中有所发展,与欧美中业者保持紧密合作关系是重要关键。

姚嘉洋指出,在RISC-V生态系当中,中国晶片业者数量可说是绝对领先,显示中国半导体自主化策略明显发挥效果,而且中系晶片业者不乏华为、中兴微电子、北京君正、紫光同创与兆易创新等主力公司,所以中国发展RISC-V生态系具有实力,较弱的会是在矽智财与软体相关领域。

至於NVIDIA收购Arm是否会对RISC-V生态系造成重大影响,姚嘉洋认为,现阶段看起来影响并不大,而且NVIDIA本身也是RISC-V会员。此外,若以Arm的技术发展Roadmap来看,NVIDIA除了对Arm生态系生意模式有兴趣之外,也有可能补足Arm在高效运算IP的不足,进而打造更完整的高效运算生态系。

關鍵字: 边缘运算  人工智能  risc-v 
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