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三星傳下一代消費級SSD主控將改用RISC-V取代Arm Cortex-R作為核心

雖然Arm CPU與微控制器架構在許多領域、尤其是嵌入式領域是相當重要的關鍵技術,然而畢竟採用Arm技術需要支付授權費用,也成為打著開源旗幟的RISC-V搶攻的領域,尤其是在Cortex-R即時處理器與Cortex-M微控制器;根據韓國媒體ETNEWS報導,三星將在代號BM9K1的下一代消費級SSD以RISC-V取代行之有年的Cortex-R。

ETNEWS指稱,三星自2019年就投入探索RISC-V的可能性,雖然也展示過一些案例,但始終停留在概念驗證階段,而BM9K1將是三星首次將RISC-V架構使用在量產的商用產品;據稱三星將RISC-V針對SSD特性加入許多自行開發的功能,相較BM9C1於順序存取提升1.6倍、能源效率則提高23%。

Cortex-R是Arm三大CPU IP當中的即時處理器,主要應用於需要即時、低延遲的精密控制應用,諸如硬碟、電動車馬達、電源管理、影像引擎等領域,然而其應用領域不須執行複雜作業系統,也成為RISC-V有技術搶攻的目標領域。

▲以往SSD主控都是基於Arm架構,三星則把消費級SSD的主控作為首個商用的RISC-V架構展示

雖然Arm的IP授權策略提供廠商省卻重新開發架構的複雜,以及與前代產品、不同等級產品的相容性,然而隨著Arm為了改善獲利調整授權模式與權利金,許多廠商設法降低對Arm的依賴;雖在像是手機處理器、PC、伺服器等受限已經建構好的生態系與相容,最多就是像蘋果、高通採用基於Arm指令集的自研架構,但像是微控制器、即時處理器就給了RISC-V新的機會。

可預期一些討論可能會樂觀認為三星可能藉次擴大RISC-V的應用範疇,最終用於智慧手機處理器的CPU,不過從現實面來看,在複雜作業系統需要廣泛生態系的後援,更會牽涉到軟體相容性等問題,尤其是進軍一個已經成熟的系統生態,就連早已在智慧手機穩居霸主地位的Arm在伺服器、PC都花了十數年的時間,更遑論RISC-V目前在複雜系統幾乎還是處於起步階段。

不過如同筆者所述,由於RISC-V在一部分的應用有望取代Cortex-R與Cortex-M,或許未來在新的手機處理器能看到Arm架構與RISC-V共存的情況,一方面透過部分導入RISC-V降低成本,另一方面也利用RISC-V開源特性建構更具效益的微架構。

SiFive 獲 4 億美元融資 估值達 36.5 億 RISC-V 搶攻資料中心

RISC-V 處理器 IP 龍頭 SiFive 完成 G 輪融資,估值達 36.5 億美元,將投入代理型 AI 晶片開發,力圖打破 x86 與 Arm 架構壟斷。

在人工智慧算力需求持續迭代的浪潮下,開源指令集架構RISC-V正迎來史無前例的爆發契機。而RISC-V處理器IP龍頭企業SiFive於美國時間4月9日宣佈,已經成功完成高達4億美元的G輪超額認購融資,一舉將公司估值推升至36.5億美元 (約合新台幣1180億元)。本輪融資不僅吸引Atreides Management領投,更赫見AI晶片霸主NVIDIA與多家華爾街頂級投資機構入局。

SiFive執行長Patrick Little毫不諱言地指出,隨著雲端巨頭對客製化晶片的渴望,以及「代理型AI」 (Agentic AI)工作負載的興起,SiFive將加倍投資資料中心領域,誓言打破傳統專有架構的長期壟斷。

超大型雲端供應商的集體焦慮:渴望擁有「絕對控制權」的CPU IP

長久以來,資料中心的CPU市場一直被x86架構 (Intel、AMD),以及近年強勢崛起的Arm架構所瓜分。然而,隨著AI基礎設施的規模呈指數級擴張,這些「專有指令集架構」 (Proprietary ISAs)高昂授權費與相對僵化的設計限制,已經逐漸無法滿足超大型雲端供應商 (Hyperscale customers)的需求。

SiFive執行長Patrick Little指出當前市場痛點:「超大型雲端供應商已經明確表態,現在正是引進『開放標準替代方案』的時候。他們共同的訴求,是獲得以IP形式提供、具備高度客製化能力的CPU解決方案」。

相較於購買現成晶片或受限於嚴格授權條款的架構,RISC-V提供更高彈性。它允許雲端巨頭根據自身AI工作負載的特殊需求,自由添加、刪減或修改指令集,進而在競爭激烈的雲端算力大戰中打出差異化。

「代理型AI」崛起,高能效CPU重新成為算力樞紐

這次融資聲明中,SiFive反覆提及一個關鍵詞:「代理型AI」 (Agentic AI)。

過去幾年,生成式AI的訓練與推論主要依賴GPU進行龐大的平行運算。當AI模型演進至代理式AI階段時,系統需要處理更複雜的多步驟任務規劃、工具調用,以及系統級的協調。這類需要高度循序漸進與邏輯判斷的任務,正是GPU與專用加速器的弱項,卻是CPU的強項。

在現有的功耗極限下,若繼續採用複雜且耗電的傳統CPU架構來支撐代理式AI,資料中心的電力系統將面臨極度挑戰。SiFive憑藉RISC-V原生具備的低功耗優勢,並且將純量 (Scalar)、向量 (Vector)和矩陣 (Matrix)運算完美整合至單一標準介面中,成為解決「每瓦效能」瓶頸的最佳解決方案。

雖然Arm架構目前也強調有更高的每瓦效能表現,甚至日前也針對廣泛的代理式AI推出旗下首款CPU產品「AGI CPU」,但其背後的指令集授權費用卻仍會讓整體持有成本疊加。而RISC-V架構則採開源形式,讓實際應用處理器產品能以更合理價格提供。

4億美元銀彈到位:完備軟體生態與NVLink深度整合

在獲得4億美元的資金挹注後,SiFive預計將大幅擴張其全球工程團隊,並將資金精準投入以下三大發展方向:

• 先進硬體研發:加速擴展其高效能的RISC-V CPU、加速器,以及系統IP的產品路線圖,全面滿足資料中心等級的運算需求。

• 軟體生態系建構:過去RISC-V最被詬病的軟體支援問題,目前正在被迅速解決。SiFive將基於目前已有的CUDA、RedHat和Ubuntu移植基礎,加速資料中心軟體的開發與相容性測試。

• 客戶賦能與生態系串聯:緊密配合產業領軍企業的技術標準,特別提及將加速支援NVIDIA NVLink Fusion技術,意味未來的SiFive CPU將能以極高頻寬與NVIDIA GPU進行無縫互連,大幅縮短客戶在AI伺服器叢集上的佈署時間。

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