電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃晶晶）由被譽(yù)為“硅仙人”的傳奇CPU架構(gòu)師Jim Keller創(chuàng)辦的Tenstorrent公司，作為高性能RISC-V CPU與AI 計(jì)算領(lǐng)域的翹楚備受關(guān)注。近日，Tenstorrent 在上海舉辦TT Blueprint China技術(shù)峰會(huì)，官宣TT-Ascalon高性能RISC-V CPUIP正式上市，并介紹全系列IP產(chǎn)品。Tenstorrent十分重視中國(guó)市場(chǎng)的開(kāi)拓，與Corelab、希姆計(jì)算公司等建立合作伙伴關(guān)系，共同推動(dòng)RISC-V 在汽車(chē)、機(jī)器人以及服務(wù)器等高性能 AI 計(jì)算領(lǐng)域的廣泛落地。

Jim Keller創(chuàng)辦Tenstorrent公司的初衷正是希望提供基于開(kāi)源架構(gòu)的RISC-V IP、拓展性優(yōu)秀的AI硬件和完全開(kāi)源的AI軟件棧，以幫助芯片設(shè)計(jì)降低成本、提高開(kāi)發(fā)成功率。

Tenstorrent正在出貨的產(chǎn)品包括應(yīng)用于高端服務(wù)器的Galaxy AIIP、小型服務(wù)器的QuietBox（采用水冷方案，適用于辦公環(huán)境），以及LoudBox（采用風(fēng)冷方案，適用于大型機(jī)架），此外還有PCIe卡、RISC-V Ascalon CPU IP、以及TensixAI處理器等等，并且明年Tenstorrent將進(jìn)行IP產(chǎn)品線的重大升級(jí)。

同時(shí)，Tenstorrent還提供開(kāi)源軟件棧，開(kāi)源AI編譯器、AI模型、算子庫(kù)和底層編程。在下一代AI方案中，Tenstorrent將發(fā)布芯粒OCA，芯粒將單芯片分割成更小的部分，開(kāi)發(fā)者能夠復(fù)用多個(gè)芯粒，而專(zhuān)注于AI、CPU處理器核心部分的開(kāi)發(fā)，從而提高人工智能解決方案的易構(gòu)建性，并降低成本。

值得一提的是，針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)Tenstorrent的IP完全滿足出口合規(guī)性要求，Tenstorrent還積極參與RISC-V的大學(xué)合作計(jì)劃。



Ascalon高性能RISC-V IP

RISC-V是一種開(kāi)源指令集架構(gòu)（ISA）規(guī)范，正在全球范圍內(nèi)被廣泛采用，此前在IoT領(lǐng)域已有不少RISC-V芯片出貨，但鮮有產(chǎn)品在高性能計(jì)算領(lǐng)域取得突破。Tenstorrent工程副總裁Divyang Agrawal先生表示，Tenstorrent高性能RISC-V CPUTT-Ascalon具備真正的高性能計(jì)算能力，性能超越市場(chǎng)上任何現(xiàn)有RISC-V CPU，Ascalon在眾多采用不同專(zhuān)有指令集架構(gòu)的高端處理器中穩(wěn)居領(lǐng)先行列。

Ascalon通過(guò)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)SPEC CPU基準(zhǔn)測(cè)試驗(yàn)證，單核性能達(dá)到22 SPECint? 2006/GHz、>2.3 SPECint? 2017/GHz和>3.6 SPECfp? 2017/GHz，并可在Samsung SF4X工藝節(jié)點(diǎn)下實(shí)現(xiàn)>2.5 GHz主頻，充分展現(xiàn)了其強(qiáng)大的設(shè)計(jì)和在先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)上的可擴(kuò)展性。

Ascalon具有高度擴(kuò)展，產(chǎn)品系列覆蓋從AscalonX到S，其中S針對(duì)中端核心，對(duì)標(biāo)Cortex A78，A710級(jí)別的性能。高端產(chǎn)品方面，Ascalon X擁有極致性能，對(duì)標(biāo)Neoverse V3。





Ascalon完全兼容RVA23規(guī)范，并集成高性能RVV1.0矢量引擎，支持硬件虛擬化、先進(jìn)內(nèi)存管理和高級(jí)中斷架構(gòu)。此外，Ascalon還具備安全性和RAS（可靠性、可用性和可維護(hù)性）特性，包括側(cè)信道攻擊防護(hù)。Tenstorrent同步宣布，Ascalon已全面支持GCC、LLVM和Qemu，并已完成上游合入，開(kāi)發(fā)者和客戶可立即部署使用。

現(xiàn)場(chǎng)demo演試，基于單核心AscalonCPU運(yùn)行90年代《毀滅戰(zhàn)士》游戲十分順暢，其加速器的功能直接由Ascalon的矢量單元運(yùn)行，無(wú)需GPU。

Ascalon為服務(wù)器、AI基礎(chǔ)設(shè)施、汽車(chē)高性能計(jì)算（HPC）及高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）等廣泛應(yīng)用場(chǎng)景提供完整的高性能解決方案。例如在網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)存在大量定制化需求，在存儲(chǔ)、智能網(wǎng)關(guān)、深度學(xué)習(xí)等領(lǐng)域需要卸載主要計(jì)算任務(wù)，這些任務(wù)可由RISC-V架構(gòu)的渲染器或基于RISC-V的IT系統(tǒng)構(gòu)建。



Atlantis高性能SoC芯片平臺(tái)

Tenstorrent已與CoreLab建立合作伙伴關(guān)系，推動(dòng)區(qū)域客戶支持和設(shè)計(jì)優(yōu)化，幫助客戶高效采用并快速部署其IP。Atlantis是高性能SoC芯片平臺(tái)，圍繞AscalonCPU構(gòu)建集群。



從AscalonCluster來(lái)看，Ascalon可配置1-8個(gè)高性能核，每個(gè)核心搭配L1級(jí)緩存，多個(gè)核心共享L2級(jí)緩存。Tenstorrent首席工程師Sajosh Janarthanam表示，核心計(jì)算的實(shí)時(shí)性能有賴于內(nèi)存帶寬，我們配置64GBLPDDR內(nèi)存運(yùn)行速度可達(dá)6400MT/s，在Atlantis平臺(tái)配備雙通道LPDDR內(nèi)存，高性能且低功耗?？衫密浖p松擴(kuò)展并添加額外的I/O設(shè)備，包括20通道的PCIe Gen4接口，可以將其配置為16x1、4x5，或者2x8和1x4。USB3.1和USB2.0接口以滿足設(shè)備的連接需求。配置網(wǎng)絡(luò)控制功能，兩個(gè)千兆以太網(wǎng)接口、SDA端口等。Atlantis配置GPU IP來(lái)自Imagination GPUBMX Force D40，視頻解碼器、多個(gè)顯示端口、支持MP和SDMA協(xié)議，還有中斷控制器用于處理來(lái)自設(shè)備和加速器的所有中斷。并且添加加密引擎以及隨機(jī)數(shù)生成器等。



在軟件生態(tài)系統(tǒng)方面，Tenstorrent推出專(zhuān)有的調(diào)試功能，也與第三方供應(yīng)商合作建立Atlantis的立方體模型用于測(cè)試、調(diào)試等。此外還提供開(kāi)放的SVA功能用于內(nèi)核支持，優(yōu)化部分工具鏈例如LLVM、GCC以及開(kāi)放的OCD腳本用于自動(dòng)代碼的分析等等。針對(duì)目前現(xiàn)有的RISC-V開(kāi)發(fā)平臺(tái)不允許軟件開(kāi)發(fā)者進(jìn)行高性能軟件開(kāi)發(fā)、運(yùn)行測(cè)試反饋慢等問(wèn)題，Tenstorrent的生態(tài)平臺(tái)能大幅縮短反饋時(shí)間，加速開(kāi)發(fā)者的設(shè)計(jì)進(jìn)程。

Tenstorrent不斷豐富自有的IP體系，除了CPU IP之外還提供系統(tǒng)IP，眾多子系統(tǒng)IP加持下的CPU組合、AI加速器組合等加速了客戶的驗(yàn)證，助力產(chǎn)品快速上市。



希姆計(jì)算CEO梅迪認(rèn)為，RISC-V在平衡可編輯性和通信加速能力上幾乎是最好的方案，但是單純的AI計(jì)算架構(gòu)已經(jīng)難有巨大突破，業(yè)界紛紛從單一芯片架構(gòu)轉(zhuǎn)到GPU、AI芯片、網(wǎng)絡(luò)芯片的聯(lián)合研發(fā)和優(yōu)化上面。未來(lái)AI芯片發(fā)展方向必定是AI芯片和CPU的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。基于這樣的趨勢(shì)，希姆計(jì)算與Tenstorrent、CoreLab建立密切的合作伙伴關(guān)系。希姆計(jì)算在成立的六年時(shí)間里研發(fā)兩代AI芯片，出貨超過(guò)1萬(wàn)張AI加速卡。合作三方基于硬件基礎(chǔ)在系統(tǒng)層面、網(wǎng)絡(luò)連接協(xié)議等做進(jìn)深入的交互融合將產(chǎn)生更強(qiáng)大的生命力。



CoreLab Technology董事長(zhǎng)吳雄昂指出，CoreLab平臺(tái)極大地加速計(jì)算能力的實(shí)現(xiàn)，可以預(yù)制近80%的軟硬件，讓開(kāi)發(fā)更高效。CoreLab通過(guò)?開(kāi)放可定制計(jì)算系統(tǒng)平臺(tái)（OpenCSS）?解決AI芯片的碎片化問(wèn)題，支持客戶在統(tǒng)一RISC-V基座上靈活定制加速器（如NPU、GPU），實(shí)現(xiàn)性能成倍提升。這個(gè)面向開(kāi)發(fā)者的平臺(tái)，支持AI PC、邊緣服務(wù)器等應(yīng)用。Tenstorrent提供高性能CPU的解決方案、希姆計(jì)算的AI加速卡可插接到Atlantis平臺(tái)上。該平臺(tái)還面向機(jī)器人市場(chǎng)，開(kāi)發(fā)者能夠?qū)C(jī)器人的一些算法部署到Atlantis平臺(tái)上進(jìn)行優(yōu)化。

Alexandria汽車(chē)芯片IP

Tenstorrent觀察到快速發(fā)展的新能源汽車(chē)行業(yè)的痛點(diǎn)在于，缺乏通用編程模型。Tenstorrent力圖基于Ascalon和Alexandria的平臺(tái)采用相同的通用編程模型來(lái)打通數(shù)據(jù)的訓(xùn)練和推理。這套編程模型可以跨越不同代際不同層次的技術(shù)，而這正是RISC-V的靈活性開(kāi)放性所賦予的。



TT Alexandria是 Tenstorrent 推出的一款高性能 RISC-V 汽車(chē)和機(jī)器人解決方案。Alexandria 以Ascalon處理器系列為基礎(chǔ)打造，這一高性能IP添加功能安全特性。Alexandria 具備鎖步（Lockstep）能力，可防護(hù)瞬態(tài)和永久性故障。Alexandria 所構(gòu)建的安全特性使其能夠支持 ADAS（高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）、IVI（車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)）和中央計(jì)算功能。它可以針對(duì)各種需求進(jìn)行配置，并以 ISO 26262 認(rèn)證為目標(biāo)。



Alexandria 集成了硬件故障保護(hù)，以提供混合模式（Hybrid）、分離模式（Split）和鎖定模式（Lock Modes）；它優(yōu)化了軟件測(cè)試庫(kù)（STL）和所有緩存上的內(nèi)存保護(hù)，以及接口保護(hù)。Alexandria 適用于數(shù)字座艙、IVI、ADAS 和車(chē)輛中央計(jì)算。憑借這一系列特性，Alexandria 已經(jīng)為用 RISC-V 應(yīng)對(duì)汽車(chē)領(lǐng)域的挑戰(zhàn)做好了充分準(zhǔn)備，并滿足市場(chǎng)對(duì)于一款高性能 RISC-V 設(shè)計(jì)的需求。

此外，Alexandria 將繼續(xù)支持 Tenstorrent 建立一個(gè)真正的開(kāi)放生態(tài)系統(tǒng)的愿景。在軟件定義汽車(chē)的時(shí)代，Tenstorrent與AutoCore達(dá)成合作，AutoCore將以其旗艦產(chǎn)品AutoCore.OS賦能Tenstorrent高性能RISC-V處理器平臺(tái)TT-Ascalon。這標(biāo)志著成熟汽車(chē)軟件與高性能RISC-V架構(gòu)CPU及AI平臺(tái)深度融合的里程碑。雙方聯(lián)合打造的該解決方案打破了傳統(tǒng)封閉架構(gòu)的壟斷。Tenstorrent堅(jiān)持開(kāi)放性的解決方案，支持指令集架構(gòu)（ISA）擴(kuò)展及功能安全（FUSA），結(jié)合AutoCore靈活的軟件配置，為主機(jī)廠（OEM）帶來(lái)前所未有的自由度，讓客戶可以針對(duì)特定應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化。



據(jù)悉，Alexandria IP計(jì)劃在 2026 年第三季度發(fā)布，包括四核、4 兆字節(jié)的 ASIL B CPU IP，以及八核、12 兆字節(jié)的 ASIL B CPU IP兩款。還將推出八核、12 兆字節(jié)的 ASIL D 和 B 兼容 CPU IP。

開(kāi)放芯粒生態(tài)系統(tǒng)OCA

每一次科技浪潮幾乎都伴隨著一次芯片技術(shù)的飛躍，而隨著 AI 的發(fā)展，人們對(duì)芯片的算力、存儲(chǔ)都有了更高一個(gè)階層的要求。隨之而來(lái)的是芯片復(fù)雜度的提升，同時(shí)也是設(shè)計(jì)成本的極度提升。根據(jù) IBS 的研究報(bào)告，如果從頭設(shè)計(jì)一款 2 納米的芯片，需要耗費(fèi)7億美元。這樣的設(shè)計(jì)開(kāi)銷(xiāo)讓許多量不是特別大的芯片，幾乎沒(méi)有辦法使用2納米或3納米的工藝。隨著設(shè)計(jì)成本的提高，芯片項(xiàng)目的成功率也在逐步降低，這和芯片本身的復(fù)雜度緊密關(guān)聯(lián)。

一方面是設(shè)計(jì)成本的節(jié)節(jié)攀升，另一方面是成功率的穩(wěn)步下降，這直接導(dǎo)致了越來(lái)越少的企業(yè)設(shè)計(jì)可產(chǎn)品化的高性能芯片。Tenstorrent 作為一個(gè)初創(chuàng)公司致力于高性能芯片，在經(jīng)過(guò)多年的探索之后，認(rèn)為有必要主導(dǎo)的一個(gè)開(kāi)放芯粒生態(tài)系統(tǒng)Open Chiplet Atlas Ecosystem，簡(jiǎn)稱(chēng) OCA 生態(tài)系統(tǒng)。

經(jīng)濟(jì)學(xué)之父亞當(dāng)·斯密在他的著作《國(guó)富論》中提到：“分工是人類(lèi)生產(chǎn)力的提高的第一要素。而開(kāi)放的貿(mào)易交換是將分工轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)力的必要條件”。如果把樸素的經(jīng)濟(jì)學(xué)理論套用在芯片產(chǎn)業(yè)，那么芯粒（Chiplet）就是我們新芯片設(shè)計(jì)的再分工。而一個(gè)開(kāi)源的生態(tài)系統(tǒng)，就是將這個(gè)芯粒轉(zhuǎn)換成更高生產(chǎn)力的必要條件。

例如，在設(shè)計(jì)一顆芯粒的解決方案中，我們需要設(shè)計(jì)的僅僅是那一顆AI芯粒。所有其他功能都已經(jīng)是現(xiàn)成的芯粒，你只需要拿來(lái)用。這樣設(shè)計(jì)成本自然可以極大地降下來(lái)。同時(shí)，Tenstorrent 還提供芯粒的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，可以進(jìn)一步降低芯片開(kāi)發(fā)成本。

Tenstorrent高級(jí)主任工程師Zhimin chen介紹，Tenstorrent 從六個(gè)方向支持OCA 生態(tài)系統(tǒng)，包括OCA 架構(gòu)，它全面保障芯粒之間的互可操作性。OCA Harness，它是一個(gè)開(kāi)源的芯粒系統(tǒng)邏輯的實(shí)現(xiàn)，它和架構(gòu)的要求完全吻合。OCA Compliance，是一系列用于芯粒合規(guī)性的測(cè)試。OCA Chiplet Shell，是OCA Harness 和 Tenstorrent 連接芯粒之間的模塊結(jié)合，目的是最大限度地簡(jiǎn)化芯粒設(shè)計(jì)當(dāng)中的復(fù)雜度。OCA Chiplet，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)必須有很多芯粒，Tenstorrent 正在與合作伙伴全力開(kāi)發(fā)OCA 芯粒。最后是OCA 芯粒模型，它包括功能模型和性能模型，主要可以幫助大家在設(shè)計(jì)芯粒時(shí)做協(xié)同仿真。這應(yīng)該是現(xiàn)今業(yè)界對(duì)于一個(gè)芯粒生態(tài)系統(tǒng)最完整的支持。



截止目前，Tenstorrent 已經(jīng)發(fā)布OCA 架構(gòu)的 0.7 版本，以及 AXI over UCIe 的0.6 版本。已經(jīng)得到來(lái)自業(yè)界非常廣泛的支持，包括芯片設(shè)計(jì)公司、IP 提供商、芯片設(shè)計(jì)服務(wù)公司、Foundry、系統(tǒng)集成商、科研機(jī)構(gòu)，還有一部分政府相關(guān)的產(chǎn)業(yè)部門(mén)。在國(guó)內(nèi)包括藍(lán)芯算力、中科創(chuàng)達(dá)（ThunderSoft）、Verisilicon 以及上海交大的孫亞男教授等紛紛給予支持。隨著架構(gòu)的完善，Tenstorrent計(jì)劃于明年上半年對(duì)OCA架構(gòu) 1.0 版本進(jìn)行定稿。屆時(shí)，該公司設(shè)計(jì)的一批基于 OCA 架構(gòu)的芯粒也將完成封裝，并完成一系列的測(cè)試。從而給業(yè)界提供經(jīng)過(guò)實(shí)際產(chǎn)品驗(yàn)證的架構(gòu)方案。

AI時(shí)代到來(lái)，RISC-V成為必然選擇

在媒體群訪環(huán)節(jié)，CoreLab Technology董事長(zhǎng)吳雄昂談到RISC-V趕上AI的大爆發(fā)，將獲得前所未有的發(fā)展機(jī)遇。過(guò)去幾年，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域每次技術(shù)革命爆發(fā)初期都會(huì)催生大量新需求，且這些需求的計(jì)算方式差異巨大、迭代速度驚人。舉例來(lái)說(shuō)，過(guò)去是跑操作系統(tǒng)的時(shí)代，而現(xiàn)在是AI驅(qū)動(dòng)的token生成時(shí)代。傳統(tǒng)計(jì)算模式由Arm和英偉達(dá)主導(dǎo)，前者以通用處理器見(jiàn)長(zhǎng)，后者則擅長(zhǎng)數(shù)據(jù)密集型計(jì)算。Arm之所以能成功，正是因?yàn)槠湎鄬?duì)開(kāi)放且成本可控的特性。

國(guó)內(nèi)早期曾質(zhì)疑Arm性能不足，認(rèn)為“跑都跑不動(dòng)”，但正是其開(kāi)放性和低成本，讓許多企業(yè)敢于嘗試。一旦部分創(chuàng)新者驗(yàn)證成功，就會(huì)帶動(dòng)整個(gè)生態(tài)快速迭代。背后的經(jīng)濟(jì)邏輯很清晰：敢于嘗試的新銳企業(yè)往往創(chuàng)新能力更強(qiáng)，在新一輪技術(shù)革命中更能搶占先機(jī)，最終脫穎而出。歷史規(guī)律反復(fù)印證這點(diǎn)——英特爾擊敗IBM，正是憑借X86架構(gòu)的開(kāi)放性打破了封閉生態(tài)；Arm后來(lái)居上，則因其比x86更開(kāi)放的授權(quán)模式，讓安卓等軟件生態(tài)得以蓬勃發(fā)展，吸引眾多企業(yè)參與。同理，特斯拉初入電車(chē)領(lǐng)域時(shí)面臨“沒(méi)有充電樁”的質(zhì)疑，但創(chuàng)新者敢于突破，最終改變了行業(yè)格局。
每一波技術(shù)創(chuàng)新浪潮中，由于新架構(gòu)門(mén)檻較低，愿意試錯(cuò)的新玩家能夠崛起。Jim Keller作為芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域頂尖技術(shù)團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者，他愿意嘗試新架構(gòu)，正是看準(zhǔn)RISC-V的巨大潛力。

AI正是這波技術(shù)創(chuàng)新浪潮的驅(qū)動(dòng)力。有了這個(gè)驅(qū)動(dòng)力，我們的硬件架構(gòu)就有了用武之地。在硬件創(chuàng)新架構(gòu)上，每一次有100倍成長(zhǎng)的時(shí)候就會(huì)有新架構(gòu)出來(lái)，這是經(jīng)濟(jì)規(guī)律，未來(lái)三大計(jì)算架構(gòu)RISC-V必有其一。

在吳雄昂看來(lái)，AI計(jì)算的token generation會(huì)不斷地演進(jìn)，那么與之相適應(yīng)的硬件和OS必然是全新的。其中硬件架構(gòu)要體現(xiàn)性能和好用，但現(xiàn)在RISC-V性能尚可，但遠(yuǎn)未到好用的程度。CoreLab搭建的平臺(tái)正是針對(duì)AI智能的平臺(tái)化，重點(diǎn)解決AI計(jì)算的需求問(wèn)題。

他認(rèn)為，未來(lái)大模型就是OS，機(jī)器人或類(lèi)機(jī)器人就是硬件承載體。而RISC-V的機(jī)會(huì)在于能否在這些自主式設(shè)備中驅(qū)動(dòng)算力的釋放。這就要求RISC-V的CPU具有區(qū)塊化功能，可以根據(jù)大模型OS進(jìn)行轉(zhuǎn)換，芯片基于數(shù)據(jù)在算法基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)，算法又跟數(shù)據(jù)強(qiáng)相關(guān)，也就是說(shuō)核心數(shù)據(jù)決定了OS以及芯片的最終形態(tài)。