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RISC-V 在英伟达大放异彩

EETOP · 公众号 · 硬件 · 2024-10-25 11:27

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尽管Nvidia的GPU依赖于专有的CUDA核心，这些核心具有其指令集架构和对各种数据格式的支持，但Nvidia在本月的RISC-V峰会上（通过NickBrownHPC）透露，这些核心实际上是由依赖于行业标准RISC-V指令集架构（尽管带有一些扩展）的定制核心所控制的。

现代GPU是高度复杂的片上系统，拥有大量功能和资源——从计算资源和电源管理，到显示引擎和安全性——这些都必须加以管理。

这些管理功能现在由Nvidia开发的10到40个定制RISC-V核心来管理，具体数量取决于芯片的复杂性。Nvidia从2015年开始用基于RISC-V的微控制器核心替换其专有的微控制器，根据RISC-V峰会上展示的Nvidia PPT，现在其几乎所有的MCU核心都是基于RISC-V的。

截至目前，Nvidia至少开发了三种RISC-V微控制器核心：NV-RISCV32（RV32I-MU，顺序单发射核心）、NV-RISCV64（RV64I-MSU，乱序双发射核心）和NV-RVV（RV32I-MU，NVRISCV32 + 1024位向量扩展）。这些核心（以及可能的其他核心）取代了基于不同指令集架构的专有Falcon微控制器单元。此外，Nvidia还为性能、功能和安全性开发了20多个定制的RISC-V扩展。

或许Nvidia GPU中最重要的基于RISC-V的部分是其嵌入式GPU系统处理器（GSP）。根据Nvidia官网，首款使用基于RISC-V的GSP的GPU是基于图灵架构的。这种GSP卸载了内核驱动程序功能，减少了GPU对CPU的MIMO暴露，并管理GPU的使用方式。

由于微控制器核心是通用的，它们可以在Nvidia的所有产品中使用。因此，据展示的幻灯片显示，Nvidia预计在2024年将交付约10亿个内置在其GPU、CPU、SoC和其他产品中的RISC-V核心，突出其定制RISC-V核心在Nvidia硬件中的普遍存在。

Nvidia每年出货数百万个GPU。仅在2023年，Nvidia就交付了3100万个桌面独立GPU（根据Jon Peddie Research的数据显示），大约相同数量的笔记本独立GPU，数百万个数据中心GPU以及大量其他类型的硬件。也就是说，所有Nvidia的芯片中都存在多个RISC-V核心。