Битва за архитектуру RISC-V

Отказ от проведения IPO подразделения облачных вычислений компании Alibaba 17 ноября привел к падению цены акций на 10 процентов. Это событие стало последним серьезным потрясением для технологической отрасли Китая, которая находится под санкциями Запада. Представители Alibaba заявили, что причиной отмены IPO стали проблемы, связанные с запретом Соединенных Штатов на доступ Китая к современным полупроводниковым продуктам от Arm, Intel, AMD и Nvidia. Однако эти же санкции стимулируют Китай разрабатывать собственные передовые микросхемы на основе открытого стандарта RISC-V. Американские конгрессмены выражают беспокойство и призывают ограничить доступ Китая к технологии открытого дизайна чипов.
Архитектура набора инструкций RISC-V основана на принципах построения Reduced Instruction Set Computer и является открытым стандартом. Она представляет собой свободную, непроприетарную платформу для разработки микропроцессоров. RISC-V вызывает интерес не только в Китае, но и в странах Европейского союза, а также среди небольших компаний и микросхемных разработчиков, так как она представляет достойную альтернативу Arm, Intel, AMD и Nvidia.

China RISC-V Alliance, альянс китайских разработчиков чипов, был создан в 2018 году с целью построения полноценной вычислительной экосистемы на основе открытого исходного кода. Они планируют достичь этой цели к 2030 году.
В 2010 году в Калифорнийском университете в Беркли была разработана концепция RISC. Затем, в 2015 году, был создан некоммерческий фонд RISC-V для поддержания и развития технологии с открытым исходным кодом. Институт вычислительных технологий Китайской академии наук является одним из учредителей этого фонда. В состав других учредителей входят такие компании, как Google, Qualcomm, Western Digital, Hitachi и Samsung, а также представители китайской промышленности, такие как Huawei, ZTE, Tencent и Alibaba Cloud. В настоящее время ассоциация объединяет более 300 корпоративных, академических и других институциональных членов по всему миру.
На ежегодной технологической конференции Aspara, которая проходила 31 октября 2023 года в Ханчжоу, компания Alibaba Cloud представила новую микросхему контроллера RISC-V для твердотельных накопителей (SSD) корпоративного класса. Это устройство было разработано T-Head - дочерним подразделением Alibaba, занимающимся интегральными схемами. Планируется использовать новые твердотельные накопители в центрах обработки данных Alibaba Cloud для обучения моделей искусственного интеллекта (ИИ), анализа больших данных и других приложений. Фонд RISC-V был зарегистрирован в Швейцарии в 2020 году как Международная ассоциация, чтобы избежать проблем, вызванных антикитайской торговой политикой тогдашнего президента США Дональда Трампа.
Специализированные интегральные схемы для ИИ, облачных вычислений, промышленных, финансовых, бытовых электронных систем и других задач разрабатывает T-Head. Процессор для Интернета вещей (IoT) был создан на основе архитектуры RISC-V.

Новые, более мощные и энергоэффективные серверы для дата-центров были разработаны Alibaba Cloud. Это позволит компании успешно конкурировать на мировом рынке с Amazon Web Services, Microsoft Azure, Alphabet's Google Cloud Platform, а также в Китае - с Tencent, Baidu и Huawei, по мнению экспертов.
Дэвид Чен, директор Alibaba по контенту, генерируемому искусственным интеллектом (AIGC), представил на конференции RISC-V Summit North America 2023 в Санта-Кларе (штат Калифорния) первый успешный пример использования облачного кластера серверов RISC-V. Кластерные решения в облачных технологиях позволяют объединить несколько вычислительных узлов или компьютеров в единую систему, что значительно увеличивает возможности обработки информации по сравнению с одиночным компьютером или сервером.
Компания Sophgo, базирующаяся в Пекине, является разработчиком процессоров RISC-V и других вычислительных систем с открытым исходным кодом. Она также занимается облачными вычислениями, глубоким обучением, аналитикой данных, обработкой видео, вопросами безопасности, инфраструктуры и здравоохранения. Sophgo имеет R&D-центры в более чем 10 городах Китая.

В октябре компания T-Head и Sophgo объявили о создании облачного серверного кластера на базе RISC-V, в партнерстве с Шаньдунским университетом. Эта кластерная вычислительная система может быть использована в различных приложениях с большим объемом данных, включая машинное обучение, финансовое моделирование и научные симуляции. Сотрудничество между Linux Foundation и RISC-V Foundation началось в 2018 году. Они построили облачный серверный кластер, используя процессоры RISC-V, разработанные компаниями T-Head и Sophgo, а также программное обеспечение с открытым кодом - семейство Linux.

На недавнем саммите организаторы RISC-V отметили, что ежедневно тысячи инженеров со всего мира активно участвуют в разработке архитектуры RISC-V, которая определяет будущее открытых облачных вычислений. Они подчеркнули, что сообщество RISC-V тесно взаимодействует, делясь результатами своих технологических достижений и помогая формировать стратегическое направление развития архитектуры. Это позволяет каждому инженеру работать более эффективно, благодаря уникальной свободе проектирования и низким затратам на инновации.

Майк Галлахер (R-Wisconsin) и его коллеги направили письмо министру торговли Соединенных Штатов Джине Раймондо, выражая свою глубокую озабоченность. В письме они указывают на риски национальной безопасности, связанные с участием Китайской Народной Республики (КНР) в разработке RISC-V и архитектуры проектирования полупроводниковых микросхем. Они утверждают, что КНР имеет явную цель подорвать экспортный контроль США и вырвать у них технологическое лидерство в проектировании передовых чипов. Организаторы заявили, что любой человек и в любом месте может воспользоваться этим опытом, но это может не произойти, если их цель будет достигнута.
В письме отмечается, что Пекин активно стремится стать "державой с открытым исходным кодом" и достичь технологической самодостаточности путем использования архитектуры RISC-V. Он уже занимает половину рынка микросхем RISC-V, которые продаются по всему миру.

Американские производители интегральных схем RISC-V, включая SiFive, Andes, Qualcomm, Google и другие, уже не могут продавать свои технологии китайским компаниям без соответствующих лицензий. Эти компании были включены в "черный список" Министерства торговли США.

Создание надежной экосистемы для сотрудничества США и их союзников в открытых технологиях - приоритетная задача, которую Галлахер и его коллеги считают недостаточно важной. Они утверждают, что необходимо сделать все возможное и невозможное, чтобы Китай не мог воспользоваться результатами этой работы. В этом вопросе Европейский союз также заявляет о необходимости инвестирования крупных средств в создание и укрепление своего потенциала в области инноваций, называя RISC-V одной из технологий следующего поколения в рамках "закона о чипах".

Согласно информации, размещенной на веб-портале EuroHPC JU, важными областями, где совершаются значительные разработки, производство и упаковка современных, энергоэффективных и безопасных интегральных схем, а также их превращение в товары для рынка, являются микроконтроллеры и микросхемы высшего класса, используемые в центрах обработки данных и суперкомпьютерах.