RISC-Vサミット：x86の亡霊とARMの影

Agam Shah　オリジナル記事はこちら

編集部注：記事末尾のSC23 RISC-Vイベント参照

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今年のRISC-Vサミットでは、非公式なモットーとして、デバイスやコンピューティング環境に関係なく、x86とARM、つまりRISC-Vに取って代わる「沼の水を抜く」が掲げられた。

サンタクララで開催されたこの会議では、新進気鋭の命令セット・アーキテクチャに対する大きなコミットメントがいくつかあった。

メタとクアルコムは、RISC-Vアーキテクチャがチップ開発計画の中心であると述べた。また企業幹部は、このアーキテクチャからプライマリ・コンピューティング・チップを製造することに門戸を開いている。

RISC-Vはまだ歴史が浅く、x86やARMに取って代わるには何年も何十年もかかる。しかし、RISC-Vには多くの利点がある。

このアーキテクチャはライセンスフリーであり、参入障壁とコストが低い。また、最新のワークロードにより多くのコンピューティングをもたらす柔軟な設計を備えている。

メタとクアルコムのコミットメントは、企業がプロプライエタリ・テクノロジーを蹴散らしても構わないという、気の遠くなるような現実も浮き彫りにした。

「市場はオプションに飢えています。彼らは1つの独自のロードマップに縛られることを望んでいません。彼らは選択肢を持ちたがっており、その選択の自由は広がっています」と、RISC-V InternationalのCEOであるカリスタ・レドモンド氏はHPCwireとのチャットで語った。

RISC-Vは、顧客の要望に応じて、ベアボーン・スケジューラにも、フルロード・プロセッサにもなる。RISC-Vは、データを処理コアに近づけるスパース・コンピューティングを中心とした新しいコンピューティング・モデルに適応させることができる。

今年で6回目を迎えた2日間のイベントから、いくつかの考察を紹介しよう。

政府の関心に興奮

RISC-Vサミットの参加者たちは、米国政府がこのオープンスタンダードに関心を寄せていることに、興奮と動揺を隠せない様子だった。

一方では、RISC-Vは無名から政府の注目を集めることで大リーグに到達した。しかし、ジョー・バイデン政権がRISC-V標準の開発に介入するというアイデアは、万国共通で否定的だった。

参加と関与はすでに動き出しており、展示会場の雰囲気は、RISC-Vアーキテクチャを改善するためにアイデアを共有し、チームを組もうというものだった。

RISC-Vは、技術革新に拍車をかけたイーサネット、USB、HTTPSといった世界標準の足跡をたどっている。RISC-Vの開発を短絡的に進めることは、選択肢とイノベーションを閉ざし、悲惨な結果を招く可能性がある、とレドモンド氏は述べた。

「プロプライエタリなモデルは、オープンなアーキテクチャよりも地政学的な懸念の罠にはまりやすいです。そしてそれは、あなたが耳にしているいくつかのレトリックの中で、真に実現されているものではないと思います」とレドモンド氏は語った。

部屋の中の象

RISC-Vに対する米国政府の詮索好きな目は、中国企業のアリババがSummitに参加し、RISC-V命令セット・アーキテクチャをベースにした製品を披露するのを止めなかった。

実際、アリババは米国内で、中国製チップを使用した3,072コアのRISC-Vサーバーを発表した。このサーバーは、64ビットのSophon SG2042チップを48ノード搭載し、中国の山東大学に配備されている。

アリババは、このサーバーがRISC-Vサーバーの最初の商用展開であると主張している。米国のクラウドサービスでは、RISC-Vサーバーの導入は知られていない。

一見したところ、中国はRISC-V競争で米国を大きくリードしている。

中国には、RISC-Vをベースとした国産チップを開発する一貫した計画がある。米国がRISC-Vをどのように扱うか手探りで模索している間に、中国政府はチップ開発のために大学生や新興企業に資金を提供している。

米国企業が中国とRISC-Vで協力することを制限する懸念は、基調講演では言及されなかった。その代わり、講演者たちはRISC-Vアーキテクチャのボーダーレスな性質について語り、すべての地域からほぼ均等に参加があった。

RISC-Vの出荷台数

現在の推定では、市場には約100億個のRISC-Vコアが存在している。SHD Groupの調査によると、2030年までに約180億個のRISC-Vチップが出荷されるという。

180億個のうち、マイクロコントローラーが65億個強でトップ、次いでAIアクセラレーターが40億個、ネットワークチップが20億個、セキュリティチップが11億個強、汎用CPUが約9億個となっている。

クアルコムは現在までに、RISC-Vコアを集積したデバイスを10億個以上出荷している。同社は2019年にSnapdragon 865チップで初めてRISC-Vコントローラを採用し、今後はこの命令セット・アーキテクチャを全製品ラインに拡大していく。

SHDグループの研究はRISC-V企業から資金提供を受けているため、塩漬けにされる可能性がある。しかし、これは、RISC-Vの出荷台数が将来どのようになる可能性があるかを定量化した唯一の推定であり、著名な研究者リッチ・ワルジニアック氏によって実施されたものである。

他のRISCを食い尽くすRISC-V

RISC-Vは、他のRISC設計の支配者であり、途中で失われた忘れられたアーキテクチャでもある。

RISC-Vは今週、スーパーファミコンに搭載されたSuperFXチップに導入された数十年前まで遡ることができるRISCベースの設計であるARCアーキテクチャを消費した。

シノプシスは、現在RISC-Vアーキテクチャに移行したARC-Vプロセッサをサポートしているが、ARCの旧バージョンは依然として旧アーキテクチャをサポートしている。MIPSは以前、旧アーキテクチャを放棄してRISC-Vに完全移行した。

他のRISCアーキテクチャーがRISC-Vに収斂しているのは、数の力によるものだとレドモンド氏は言う。

「開発コミュニティがワークロードやアプリケーションをその上に乗せるためのオンランプを加速させる能力こそが、あなたの秘密のソースなのです」とレドモンド氏は言う。

セキュリティへの懸念

RISC-V設計では、セキュリティはまだ第一級市民ではない。各社はRISC-Vチップにセキュアレイヤーや暗号拡張機能などを搭載していると主張しているが、それはまだ最低限のものだ。

RISC-Vチップは、セキュアなエンクレーブでコードやアプリケーションを保護し、許可されたエンティティだけがアクセスできる機密コンピューティングのようなアプリケーションにはまだ対応できていない。

セキュア・バイ・デザインの考え方は、チップ開発者にも浸透しつつある。TDX拡張機能を持つインテルとSEV-SNP機能を持つAMDは、CPUに強力なセキュリティを組み込んでいる。また、インテルの新しいAPX機能は分岐予測を減らし、ハッカーの攻撃対象範囲を狭めている。

RISC-Vサミットの会場には、セキュリティに注力するベンダーが数社いた。ドイツに本拠を置くEmproof社は、コンパイラの後に位置するセキュリティ・レイヤーを持ち、リバース・エンジニアリングからバイナリ・コードを難読化して保護することができる。同社は、オンチップ機能の保護を検討しているRISC-V企業から関心を集めた。

英国ケンブリッジに本拠を置くLowRISC社は、シリコンに対するファームウェアやその他の攻撃からチップを保護するOpenTitanに基づくルート・オブ・トラストを開発した。OpenTitanは、Googleが自社のデバイスの安全性を確保するために使用しているTitanシリコン・ルート・オブ・トラストのオープンソース版である。

	ヴェンタナ社、5nmで3.6GHz動作のVeyron 1 RISC-Vプロセッサーを発表

勝者

ヴェンタナ社は、192コアのRISC-V CPUコア「Veyron V2」を発表した。このチップは、RISC-Vプロセッサーでできることの限界を押し広げ、x86とARMに最新のインターコネクト、メモリー技術、チップレット実装を組み合わせたものだ。

この新しいチップは、1年前に発表されたVeyron V1よりも40％高速になる。また、今後予定されているUCIeインターコネクトもサポートしており、これは他の主要x86およびARMチップメーカーもサポートしている。

V1にはなかった、RISC-Vインターナショナルが最近承認した最新のベクター拡張をサポートしている。V2には、マイクロアーキテクチャとパイプラインに関して、さらに多くの機能強化が施されている。

ヴェンタナ・マイクロ・システムズ社CEOのバラジ・バクタ氏はHPCwireの取材に対し、「基本的には、システムIPレベルでARMやx86と同等を達成しました」と語っている。

Veyron V2は、V1の5ナノメートル・プロセスから進化した4ナノメートル・プロセスで製造される。

バクタ氏は、ハイパフォーマンス・コンピューティング企業がこのチップに興味を持っていると述べた。システムは来年には顧客に届く予定である。