钛媒体T-EDGE|睿思芯科创始人兼CEO谭章熹:RISC-V将成为“元宇宙”中革命性的芯片架构技术 | 谭章熹( 二 )


当“解剖”HoloLens,你会发现里面包含光学镜片和手机处理器。其中,HoloLens两代搭载不同处理器,核心组件是全息处理器(HPU),可以增强设备眼部追踪、手势追踪、场景Semmantic Labling和音效体验等。值得注意的是,HoloLens相当于这颗HPU芯片,既不是GPU也不是CPU,而是跟元宇宙非常相关的AR设备专用芯片。
Microsoft HoloLens第一代HPU芯片使用的是基于28nm制程工艺,用了24个Tensilica cores。2019年微软发布的第二代HoloLens,是高通的XR1平台(也可以说是骁龙845),是目前所有VR、AR设备里面,算力最强、性能最强的一颗芯片。相比上一代,算力大概有1.7倍的增长,包括内存带宽、计算性能也有提升,前者是2倍,后者是1.7倍。
具体剖析下来,这颗将近80平方毫米的芯片,一大半面积就是HPU,包括大规模向量浮点处理单元和定点处理单元两类,一共加起来是基于26个Tensilica处理器的>1TOP的可编程计算能力,以增加扩展指令的方式,提升性能需求。
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不过,虽然HPU是目前最好的芯片产品,但从发热和单位面积功耗方面,并不是令人满意。数据显示,HoloLens在30分钟内能达到85度,而85度下设备散热就变得非常困难,最后导致HPU成本和HoloLens成本高昂,整个设备价格卖到3000美元,只能定位于工业领域,限制住了它的发展。
那么,我们即将进入2022年,能不能用现在新的开源技术做到最好的HPU芯片?
答案是Yes,我们可以用RISC-V做到。
睿思芯科团队所做的核心,是我们团队在Berkeley从事研发十多年的指令集架构技术——RISC-V。它是第五代精简指令集架构。
实际上,现在ARM架构就是精简指令集。那么跟ARM相比,RISC-V是完全开源,并且比ARM精简高效的模块化设计芯片架构。它可以根据需求进行模块拼装和组合,可以在端侧和云侧同时启用。对开源社区生态来说,基于RISC-V架构的芯片是非常安全可靠的处理器。
RISC-V大概发展了十年,从最早定义这一家精简指令集,十年间经过了芯片定义、软件测试和MCU级别处理器广泛应用,以及到现在使用在更多AI和更复杂的处理器当中,来到了爆发临界点。
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如今,大公司纷纷研究或采用RISC-V处理器。例如,今年英特尔宣布和SiFive达成合作;苹果也在进行基于RISC-V的研发。而RISC-V也从学校里走到了工业界,获得了大量的行业认可。大家认为,RISC-V相当于ARM和英特尔之后,第三个主要处理器指令集架构。
那么,睿思芯科作为一家创业公司,我们也做了大量RISC-V相关产品,核心是对标Tensilica。
我们做了一个有意思的实验对比,通过设计基于RISC-V架构的22nm低功耗芯片,对比美国使用Cadence Tensilica DSP(例如Hifi3z, Hifi5)+ARM架构的HPU产品,在最新DSP算法中,基于RISC-V的HPU性能可达到4.7倍的增长,单位面积功耗发热较低,发热只是Tensilica的59%左右,性能和功耗上均有一定优势,电池寿命提升211%。
假设我们使用这样技术,结合更高工艺,可想而知,这对“元宇宙”未来使用的芯片代表着新的技术突破。
我们认为,使用了RISC-V开源架构,相比ARM架构+Tensilica DSP 的处理器,在迭代速度和技术性能方面都有非常好的优势,这对于芯片行业的自主可控知识产权,是非常好的消息。
我想总结一下,RISC-V架构是“元宇宙”概念下的一个非常具有革命性的前瞻性技术。
我的分享完了,谢谢大家!
(本文首发钛媒体App,编辑|林志佳)