唐丹-推动开源芯片生态发展.pdf

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1、构建开源芯片技术体系推动开源芯片生态发展唐丹2023-3-26汇报大纲一、RISC-V与开源芯片二、“一生一芯”人才培养计划三、开源EDA工具四、高性能开源RISC-V处理器核IP五、总结（一）RISC-V与开源芯片处理器芯片的战略意义 2020年进口5435亿个集成电路，进口额高达3500亿美元，成为我国第一大进口商品，远超石油（1763亿美元）、铁矿（1189亿美元）其中处理器芯片占比达到48.8%，进口超过1700亿美元 处理器芯片是电子设备的“大脑”，支撑了占我国GDP约1/6的信息产业 处理器技术体系是有技术标准和知识产权将器件、IP核、SoC芯片、EDA软件、系统软件和应用软件等联

2、系在一起的技术整体指令集是处理器芯片生态的基石指令集架构(Instruction Set Architecture)，简称指令集计算机系统中硬件与软件之间交互的标准规范指令集可类比于螺母和螺钉的尺寸规范指令集芯片版图芯片设计：将指令集手册定义的功能，变成源代码芯片制造：将版图提交给台积电/中芯国际等企业流片，然后封装、测试，获得芯片工程开发RTL代码EDA工具芯片版图指令集手册设计文档微架构设计RISC-V：指令集应该免费几十年来，处理器指令集均属于公司私有或无法获取，或需授权费2010年，UC Berkeley开始开发一套开放免费的指令集RISC-VV.S.RISC-V v.s.X86/AR

3、M：指令更精巧X86从1978年的80条指令，增长到2015年的3600条RISC-V基础部分（RV32I）只有47条指令，并已冻结RISC-V v.s.X86/ARM：指令更精巧X86手册：约5000页ARM手册：约2700页RISC-V手册：约200页RISC-V v.s.X86/ARM：模块化实现一个X86/ARM处理器，需实现所有上千条指令，复杂度极高RISC-V指令集采用模块化设计必要的RV32I只有47条指令其余指令可选扩展可根据需求自由组合，灵活适配嵌入式(处理器成本)RV32I嵌入式(存储器成本)RV32IC桌面 RV64GC高性能 RV64GCV支持自定义指令基础64位基础6

4、4位基础压缩特权乘除原子浮点向量RISC-V常用的可选扩展，可适配从嵌入式到高性能的各种场景开源、开放、共建、共享的处理器芯片生态核心理念与5G通信技术发展模式相同全世界共同制定标准，各国企业根据标准自主实现产品投入多，贡献大，则主导权大RISC-V国际基金会快速发展（总部位于瑞士）05001000150020002500Q12016Q22016Q32016Q42016Q12017Q22017Q32017Q42017Q12018Q22018Q32018Q42018Q12019Q22019Q32019Q42019Q12020Q22020Q32020Q42020Q12021Q22021Q32021

5、Q42021Q12022芯片厂商(SoC,IP,FPGA)I/O设备相关(内存,网络,存储)大学及科研机构芯片设计服务公司(芯片制造及设计服务)软件提供商(开发工具、框架及操作系统)应用厂商(云端,移动端,高性能计算,机器学习,自动控制)RISC-V个人开发者及推广者 已有全球70多个国家3200个会员 2020年会员数增长133%2021年会员数量再度翻倍数据参考：https:/riscv.org/wp-content/uploads/2021/08/RISC-V-Introduction-_-Aug-2021.pptxRISC-V国际基金会的中国力量（2022.12）22个理事会成员10个

6、中国4个发展伙伴3个来自中国高级会员：14/25战略会员：46/179学术组织：12/127新态势：高性能RISC-V处理器核进入竞赛阶段 RISC-V处理器核与X86/ARM在性能上存在差距，但正在快速缩小 当前SiFive和Ventana具备一定优势 香山处理器核进展迅速 RISC-V国际基金会已成立数据中心工作组，主要由google、阿里、Ventana和开源芯片研究院组成新态势：RISC-V软件生态正在加速发展 国际开源社区积极投入RISC-V软件生态 例：Debian操作系统软件包对RISC-V的支持已超过95%RISC-V已成为Debian支持的Tier-1架构开源软件的成功经验降