新型 RISC-V 微處理器可同時運行 CPU、GPU 和 NPU 工作負載

X-Silicon Inc. (XSi) 創建了一種全新的 RISC-V 微處理器晶片架構，將RISC-V CPU核心與向量功能和GPU加速整合到單一晶片中。根據Jon Peddie Research的報導，這種 CPU/GPU 混合晶片是開放標準的，而且據說未來也將開放原始碼。它設計用於處理多種不同的功能，包括專用CPU和GPU通常處理的人工智慧等任務。其賣點是以更高的效率完成所有這些任務。

這款新型 CPU/GPU 混合晶片被設計成「萬能型」處理器。據 JPR 稱，業界一直在尋求一種開放標準的 GPU，這種 GPU 具有足夠的靈活性和可擴充性，可以支持虛擬實境、汽車和物聯網設備等各種市場。這款新的RISC-V CPU/GPU旨在透過提供單一開放晶片設計，解決此問題，從而讓製造商能夠處理任何所需的工作負載。

X-Silicon 的晶片不同於其他架構，其設計將 CPU 和 GPU 的功能整合到單核心架構中。這不像Intel和 AMD 的典型設計，它們具有獨立的 CPU 核心和 GPU 核心。相反，該核心本身被設計為同時處理 CPU 和 GPU 任務。從這個意義上說，它有點像Intel已經放棄的 Larabee 項目，該項目嘗試使用x86處理圖形和其他工作負載。

該晶片採用 X-Silicon 的 C-GPU 架構，將 GPU 加速功能整合到 RISC-V 向量 CPU 核心。該架構具有帶 32 位元 FPU 和標量 ALU 的 RISC-V 向量核心。它具有執行緒調度器、剪裁引擎、光柵化器、紋理單元、神經網路引擎和像素處理器。該晶片旨在處理包括 AI、高性能運算 (HPC)、幾何運算以及 2D 和 3D 圖形等應用程式。 

• 延伸閱讀：高通暗諷 Arm 已經是過時的傳統架構，RISC-V才是未來

• 延伸閱讀：幹掉Arm架構、RISC-V手機快來了！Android 15開始支援、新手機明年有機會見到

▲ 圖片來源： X-Silicon

理論上，X-Silicon 的混合晶片能夠在同一個核心中處理 CPU 和 GPU 程式碼，這賦予它許多優勢。該晶片為 CPU 和 GPU 使用開放標準的 RISC-V ISA，運行單一指令流。 由於無需在 CPU 記憶體空間和 GPU 記憶體空間之間複製資料，因此可以降低記憶體佔用並提高效率。 

CPU/GPU核心可以組合成一個多核設計，使製造商可以根據需要擴大處理能力。在多核格式中，在多核格式中，多個核心被平鋪在晶單晶片並透過高速網路連接。該設計還實現了快速單晶片 SRAM 或 eDRAM 快取，作為可以匯總來自多個核心的資料的L2快取。 根據需要，每個核心都可以獨立於其他核心調度運行圖形、AI、視訊、物理、HPC 或其他工作負載。 

憑藉這種設計，X-Silicon的C-GPU架構有潛力運行任何類型的CPU或GPU工作負載。 X-Silicon 聲稱已經讓 Vulkan 圖形 API 與「融合的 GPU 加速」配合使用。這將極大地説明其在 Android 設備上的開發和採用。 

由於新設計基於 RISC-V，因此任何人都可以使用該架構，而無需支付指令集授權費，這與 x86 和 ARM 不同。 如果一切按計劃運作，這些晶片可能會顛覆微處理器行業。目前使用的標準設計在理論上可能沒有X-Silicon所聲稱的那樣靈活或強大。 

不過，它在實踐中是否像理論上一樣有效還有待觀察，不過我們可能很快就會知道結果。 據報導，軟體開發套件將在今年內向早期合作夥伴發布。

• 延伸閱讀：進軍伺服器的RISC-V能否與 x86一戰？
• 延伸閱讀：打破x86、ARM壟斷局面，晶片大神Jim Keller表示 RISC-V必勝
• 延伸閱讀：當了 x86/Arm勁敵7年之後，RISC-V晶片全球出貨量已經將超160億顆

資料來源：

• New RISC-V microprocessor can run CPU, GPU, and NPU workloads simultaneously