SiFive - August 14, 2024
面向数据中心的 RISC-V：P870-D 介绍
性能最高的 P870-D 适用受益于并行性的数据中心应用程序，包括存储、Web 服务器和视频流
多家分析机构已对高价值市场细分领域的市场份额增长进行估算，其中包括 Omdia（见下图）。SiFive 已经展现出强劲的势头，其中基础设施/数据中心的市场潜能尤其令人兴奋。
从过往经验来看，进入一个新的市场领域是非常具有挑战性的过程。公司必须承诺为该细分市场推出一系列产品，投资于生态系统的培育，并根据客户反馈、市场动态变化和竞争格局进行调整。
本月份我們发布了 P870-D 最新产品。SiFive 已交付早期版本的 CPU 核心，帮助客户展开他们的系统级芯片开发工作，并计划在今年发布最终版本。
为什么现在是数据中心架构发生新颠覆的时机? 从大格局来看，有三个主要驱动因素。
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在各类用例中，开源 API 和基础软件的使用增加。这使得新技术可以更轻松地参与进来，而不必依赖第三方决定是否支持新的处理器架构。这也是 Arm 在参与企业计算领域时面临的挑战之一，因为大量软件仍然仅针对 x86 进行了优化。在云计算领域，RISC-V 生态系统仍有很长的路要走。我认为我们正在从“移植到”阶段进入“完全为 RISC-V 优化”的阶段。主要工作由 RISE 组织执行，SiFive 也积极参与该组织。RISE 致力于为应用处理器打造一个强大的软件生态系统，包括编译器、工具链、系统库、内核、虚拟化、编程语言、Linux 发行版集成以及调试和分析工具。
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可持续性、成本和/或性能问题推动了创新需求，而一种解决方案并不适用于所有情况。从根本上来说，这里的颠覆性力量是人工智能。训练一个大型语言模型（如 OpenAI 的 GPT-3）需要消耗近 1,300 兆瓦时 (MWh) 的电力，相当于大约 130 个美国家庭的年用电量。据 IEA（国际能源署）统计，单次 Google 搜索消耗约 0.3 瓦时的电力，而单次 ChatGPT 请求则消耗 2.9 瓦时。如果 ChatGPT 被整合到每天完成的 90 亿次搜索中，IEA 表示，电力需求每年将增加 10 太瓦时，相当于约 150 万欧盟居民的用电量。另一个颠覆性力量是将决策转移到边缘，而不是仅在云端处理。这就要求在成本、电力和性能目标方面满足极其严格的标准。
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行业对提高供应链抗扰性的需求。解决方案必须在多年内保持有效，以产生预期的总拥有成本效益。RISC-V 是一个开放标准，且每个人都有权参与推进该架构，这是一个重大的优势。
P870-D 处理器是专为数据中心应用而设计的处理器，是更广泛的高性能应用处理器系列的一部分。在内存、处理器架构状态（寄存器文件、控制和状态寄存器 (CSR)）以及包括互连和共享缓存控制器在内的数据路径关键结构上增加保护措施，这对于提供系统韧性以处理错误至关重要。
结合 CHI 接口的使用以及与诸如 Arteris 等片上网络 (NoC) 技术供应商的合作，使我们的共同客户能够在单片硅片上扩展到数百个核心，或使用各种芯片连接策略进行芯粒互连。
SiFive 持续关注在特定尺寸和功率限制内的性能。这款处理器能够创建比现有方法具更高计算密度的基础设施 SoC，适用于需要并行执行大量计算任务的工作负载，例如原生 RISC-V 构建服务器、视频流、存储和网络设备。
当这项技术与专用 AI 处理相结合时，真正的系统优势才会显现出来。通用计算（可利用基础开源软件）与定制硬件的结合，是解决上述功率和成本挑战的关键技术组合。
从软件角度来看，我们的目标数据中心细分市场利用了开源软件和 first party 软件的结合。RISC-V 的基础开源软件组件已经存在，且由于 RISE 组织在社区中的协作努力，“为 RISC-V 优化”的组件正加速发展。P870-D 处理器的功能与 RISC-V International 在该领域的工作以及正在进行的平台规范工作高度一致，能够帮助客户在其设计中复用设计，从而节省时间、成本并提高项目成功的几率。
以一种成本高效、节能并具备未来保障的方式拥抱 AI，需要创造创新的解决方案。我们认为，最有能力定义这些解决方案的就是那些最接近特定用例的人。这是 RISC-V 带来的基本优势之一，也是 SiFive 致力有效实现的领域。SiFive 踏出坚实的第一步，我们的 Performance 和 Intelligence 系列产品线的 roadmap 将基于客户的反馈来驱动，以 2025 年及以后部署基于 P870-D 的芯片和系统为目标。