Intel og Softbank pas på. Open source kommer til chipbranchen

Efter revolutionering af software, open source-bevægelsen truer med at gøre det samme for chipindustrien.

Store teknologivirksomheder er begyndt at dabble med RISC-V, som erstatter proprietær knowhow i en vigtig del af chipdesignprocessen med en gratis standard, som alle kan bruge. Selvom det er tidlige dage, dette kan skabe en ny afgrøde af processorer, der konkurrerer med Intel Corp. -produkter og slipper væk fra licensvirksomheden hos Arm Holdings Plc.

I december, omkring 2, 000 mennesker pakket ind i en Silicon Valley-konference for at lære om RISC-V, et nyt sæt instruktioner, der styrer, hvordan software kommunikerer med halvledere. På bare et par år, RISC-V er vokset fra et college-undervisningsværktøj til en open-source-standard, der udforskes af branchegiganter, herunder Google, Samsung Electronics Co., Alibaba Group Holding Ltd., Qualcomm Inc. og Nvidia Corp.

"De fleste af de store virksomheder gør en betydelig indsats i RISC-V, "sagde Krste Asanovic, en datalog ved University of California, Berkeley, som var en del af teamet, der udviklede standarden. Han er medstifter af SiFive Inc., en opstart, der sælger chipdesign baseret på RISC-V (udtales "risiko fem").

Open source udnytter mængdernes bidrag, ikke kun nogle få virksomheders proprietære ideer. Ny kode deles, så alle kan se det, forbedre det og bygge deres egne bidrag oven på det. Efter at være blevet afskediget af giganter som Microsoft Corp. i 1990'erne, denne ekspanderende arbejdsgruppe er blevet fundamentet for internettet, smartphones og mange softwareapplikationer. Sidste år, IBM købte open-source pioner Red Hat i den største softwareaftale i historien. Selv Microsoft kom ombord, erhverver GitHub, det største lager af open source-kode.

At åbne selv små dele af chipfremstillingsprocessen er anathema for mange i $ 400 milliarder industrien. Men hvis nok virksomheder forpligter sig til en open-source tilgang, der kunne skabe en fælles pulje af viden, der kan være svær for Intel og Arm at følge med.

Tidlig udvikling fokuserer på instruktionssæt, som styrer processors grundlæggende funktioner. Kun to har haft betydning i årevis. Den ene er Intels X86, som dominerer computerprocessorer. At købe en chip fra Intel eller licenshaveren Advanced Micro Devices Inc. er den eneste rigtige måde at bruge dette instruktionssæt på. Og Intel er det eneste firma, der kan ændre det. Det andet instruktionssæt er grundlaget for alle større smartphone -komponenter. Det ejes af Arm, en enhed af Softbank Group Corp. Dette kan licenseres mod et gebyr, så andre virksomheder bruger det til at designe deres egne chips. Men igen, kun Arm kan ændre det grundlæggende. Dette har forladt resten af ​​branchen til at stole på innovationen fra kun to virksomheder. Det var ikke et problem i årtier, fordi de fleste processorer var komponenter til generelle formål, der blev hurtigere og mere effektive hvert år gennem produktionsfremskridt. Disse brancheaksiomer er ved at opklare, selvom. Den konstante march med chipminaturisering har støttet op mod fysikkens love, mens kunstig intelligens og en strøm af data fra internettet og smartphones kræver nye måder at behandle oplysninger på. Et nyt sæt instruktioner hjælper med at skabe bedre chips til at drive driverløse biler, talegenkendelse og andre AI -opgaver, RISC-V's bagmænd siger.

Google bruger RISC-V i sit OpenTitan-projekt, som udvikler sikkerhedschips til datacenterservere og lagerenheder. "Der er en række andre beregningsopgaver, såsom maskinlæring, der kunne drage fordel af en open computing -arkitektur, "sagde Urs Holzle, der har overvåget den tekniske infrastruktur i Googles massive datacentre i årevis.

Samsung sagde, at det vil bruge SiFive -designs i chips, det laver til mobiltelefonkomponenter. RISC-V er vist i mikrokontrollere-en grundlæggende form for en processor-der er en del af mere komplekse chips, der sælges af Qualcomm og Nvidia. Western Digital Corp., en af ​​de største producenter af datalagringsenheder, planlægger at bruge teknologien i nogle produkter og har åbent sit design. Alibaba har annonceret en chip baseret på RISC-V, og flere universiteter har udgivet open source-designs.

Der er 200 kinesiske medlemmer af RISC-V Foundation, en non-profit gruppe oprettet i 2015 for at fremme brugen af ​​instruktionssættet. Et indisk projekt udviklede seks processorer ved hjælp af teknologien.

RISC-V specifikationer er udviklet, ratificeret og vedligeholdt af fondens tekniske udvalg, består af ingeniører og andre bidragydere fra flere medlemsvirksomheder. Foreslåede ændringer offentliggøres på GitHub. RISC-V designs kan enten være gratis eller licenseret. Selvom der ikke er noget strengt krav om at overholde de officielle specifikationer, medlemmer har et incitament til at gøre deres designs kompatible. Dette giver chipkunder flere muligheder for de blueprints, de har brug for til at designe komponenter, der kommunikerer korrekt med softwaren, ifølge bagmænd i projektet.

Det er stadig meget tidlige dage, selvom. Med hensyn til de faktiske chips, der er oprettet, solgt og brugt, RISC-V er ingen steder. Arms teknologi findes i næsten alle de 1,4 milliarder smartphones, der laves hvert år. Mere end 200 millioner pc'er, der sælges årligt, er baseret på Intels X86 -instruktionssæt.

En kritik af RISC-V er, at det ikke ender med at spare penge, fordi der er mere arbejde forbundet med at bruge åbne standarder. Dette gentager klager over Linux og anden open source-software, da de vinder frem for årtier siden.

Arm sagde, at ideen om, at RISC-V reducerer omkostninger, ikke giver mening. "Innovation går langt ud over et instruktionssæt, "sagde Tim Whitfield, en vicepræsident for strategi i virksomheden. "Arm's IP er yderst konfigurerbar og giver vores partnere fleksibilitet til at innovere og differentiere, hvor de kan tilføre reel værdi og samtidig minimere risiko og omkostninger."

Martin Fink, Western Digitals tidligere teknologichef, der stadig rådgiver den administrerende direktør, sagde, at det handler om at anspore innovation på et afgørende område, der stadig er låst fast, frem for at spare penge. "Det er gratis som i frihed ikke som i gratis øl, "tilføjede han." Det handler om fællesskab og samarbejde. "

Andre RISC-V-bagmænd hævder, at processen med mere samarbejde i sidste ende vil reducere omkostningerne ved at oprette chips, især for datacenteroperatører og andre virksomheder, der i stigende grad designer deres egne processorer, ifølge David Patterson, en tidligere professor i Berkeley og en fremtrædende ingeniør hos Google. "Virksomheder over hele verden samarbejder om at udvikle sig, fordi det sparer dem penge, " han sagde.

Presset på de etablerede virksomheder til at intensivere deres spil kan være den største umiddelbare effekt af RISC-V. Sidste år, Arm annoncerede en prøve-før-du-køb-plan med et meget lavere gebyr, så mindre virksomheder og akademiske institutioner kunne udføre undersøgende arbejde ved hjælp af sit instruktionssæt.

Intel sagde, at det tilføjer nye instruktioner, der vil hjælpe med AI -behandling og andre nye områder. "Intel -ingeniører har løbende avanceret arkitekturen X86, leverer bedste ydeevne i klassen, "tilføjede virksomheden i en erklæring.

Qualcomm, en af ​​Arms største kunder, ser plads til flere tilgange, herunder RISC-V, ifølge Keith Kressin, en senior vicepræsident for produktstyring hos Qualcomm.

© 2020 Bloomberg News
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.