如果談及嵌入式領域，RISC-V或許是你絕對繞不過的一個知識點。雖然ARM依舊是移動端的霸主，但RISC-V被外界賦予了太多意義，架構(gòu)本身適合于頗具前景的嵌入式開發(fā)，其免費開源的特性也在當前的國際環(huán)境中備受關注，儼然成為移動端領域的新晉網(wǎng)紅。
RISC-V大勢所趨，市場上也涌現(xiàn)了一些基于該架構(gòu)的芯片與開發(fā)模組，例如很多開發(fā)者正在使用的勘智K210。日前，名為Jean-Luc的資深工程師分享了將Linux5.1系統(tǒng)部署在K210處理器上的工作。同時，他也在文中引用了西部數(shù)據(jù)在今年9月的分享，勘智K210被作為支持RISC-V NOMMU的示范列入其中。
支持RISC-V NOMMU 在勘智K210上部署Linux
在邊緣側(cè)或設備端的應用場景中，為了降低系統(tǒng)復雜度、開發(fā)成本及運行功耗，大部分嵌入式系統(tǒng)都取消了MMU模塊。因此，對于芯片設計來說，對NOMMU的支持非常重要。
RISC-V架構(gòu)定義了三種工作模式，M-mode(機器模式)、S-mode(監(jiān)督模式)和U-mode(用戶模式)。其中，M模式可以在低層次不受限制地訪問整個機器。西部數(shù)據(jù)的Damien Le Moal就曾指出，M模式支持更適合NOMMU，因為可以直接地訪問底層硬件。M模式下的工作也減少了RISC-V SBI(管理二進制接口)的開銷，并將有利于常規(guī)的S模式。
系統(tǒng)啟動日志顯示，Linux5.1在勘智 K210上通過Busybox引導到一個最小的根文件系統(tǒng)。在這個案例中，K210部署在帶有6+2 MB內(nèi)存的Sipeed MAIX Go板，配置攝像頭和顯示器，整套模組的售價在40美金左右。
文中強調(diào)，基于勘智K210的主板最終也將支持主線Linux，因為Linux 5.5將增加對RISC-V NOMMU的支持。
此外，作者還為開發(fā)者分享了一個RISC-V NOMMU的git tree，并指出雖然這個系列只是在qemu下使用qemu-virt平臺工作，但是開發(fā)人員依然能夠基于這棵樹獲得內(nèi)核，并使用額外的驅(qū)動程序在勘智K210上工作。
邊緣AI硬件“里程碑”式產(chǎn)品 勘智K210獲百度、阿里等巨頭青睞
勘智K210的開發(fā)廠商是嘉楠Canaan。公開資料顯示，嘉楠在11月21日登陸納斯達克，正式晉身中國自主知識產(chǎn)權(quán)AI芯片在美上市第一股。勘智K210是由嘉楠自主研發(fā)設計的第一代邊緣AI芯片，可以在0.3W的功耗下提供1TOPS算力，同時，該芯片具備圖像和音頻的多模態(tài)識別能力，是國內(nèi)ASIC領域位數(shù)不多擁有一定通用性的芯片。
嘉楠于2016年正式啟動AI芯片的研發(fā)，并在今年3月正式啟動了勘智K210的商業(yè)化。截至今年9月30日，該芯片和開發(fā)模組已賣出了5.3萬件。調(diào)研機構(gòu)frost&sulliven表示，勘智K210 具有出色的性能，被廣泛認為是邊緣AI領域硬件發(fā)展的里程碑。
在AI領域，神經(jīng)網(wǎng)絡屬于計算密集型場景，人臉識別等算法往往會受到邊緣側(cè)應用場景的功耗限制。嘉楠表示ARM在實際計算的過程中往往會伴隨大量的能耗，并不是非常經(jīng)濟的架構(gòu)。公開資料顯示，嘉楠是RISC-V聯(lián)盟中前五家使用RISC-V架構(gòu)的廠商之一。在勘智系列AI芯片的研發(fā)中，嘉楠使用了RISC-V RocketChip，減少了大量相關的工作量，也節(jié)省了大量的研發(fā)人力成本，以及IP授權(quán)的成本。
目前，勘智K210及其開發(fā)模組受到不少開發(fā)者的青睞，吸引了來自百度、阿里等國內(nèi)頂尖AI團隊的目光。例如嘉楠為百度AI開發(fā)平臺PaddlePaddle定制開發(fā)模組PaddlePi-K210，打通了PaddlePaddle 模型設備端部署解決方案。開發(fā)人員不需要硬件更改，使用公版模具就可以一直做到樣品階段。在前沿項目的探索上，勘智K210兼容阿里最新TinyML算法模型，是可用于探索TinyML科研項目的RV平臺。
關于下一代AI芯片K510，嘉楠方面稱其在架構(gòu)設計上做了較大的優(yōu)化，并且針對具體場景需求生成不同規(guī)模的核，未來的產(chǎn)品線中會大量采用類似的策略。招股書顯示，嘉楠第二代AI芯片將面向5G場景研發(fā)，算力將提升5-10倍;第三代芯片有望于明年下半年推出，將覆蓋邊緣側(cè)和云端兩大領域。
