Jim Keller再掀芯片風暴!Tenstorrent全棧布局,能否顛覆RISC-V格局?
長期以來,RISC-V架構雖憑借開源開放的特性受到廣泛關注,但在高性能計算領域始終缺乏具有標桿意義的產品,這導致其在數據中心、汽車等高價值場景中的滲透受到限制。
然而在日前舉辦的Tenstorrent TT Blueprint China技術峰會上,隨著Tenstorrent旗下高性能RISC-V CPU IP Ascalon™,以及Atlantis開發平臺、Alexandria汽車解決方案等一系列重要產品的發布,RISC-V迎來了從邊緣探索階段邁向主流應用的關鍵轉折。
全棧能力構建落地基礎?
Tenstorrent公司由芯片設計領域傳奇人物,被業界尊稱為“硅仙人”的Jim Keller擔任CEO,其團隊匯聚了多位來自AMD、Intel、Apple等企業的頂尖研發人才,在高性能CPU架構設計、全棧工具鏈開發方面實現了突破性創新。?
聚焦RISC-V產品落地與IP授權是Tenstorrent的核心業務。公司目前已有多款產品正式發售,包括高端Galaxy AI服務器、適配辦公場景的水冷式QuietBox™小型服務器、機架式風冷LoudBox™開發服務器及PCIe卡。在IP授權領域,Tensix™ AI處理器和Ascalon CPU IP正在對外授權,且計劃明年推出新IP的重大升級,進一步豐富產品與授權體系。
“Tenstorrent有一個簡單的使命:大幅降低人工智能和硅片成本。為此,我們采用了一些共享技術,并在此基礎上構建了全棧開發能力,可根據客戶需求提供全棧銷售或授權服務。“Jim說。
這里所指的“全棧能力”,是指涵蓋從IP到芯片,再到云軟件、服務器的完整解決方案。具體而言,一方面,通過共享AI開源軟件堆棧,深耕RISC-V編譯器工具鏈,開發并開放大量RISC-V CPU及AI處理器配套IP;另一方面,開源AI編譯器棧(含模型、編譯器、算子庫等)及處理器架構參考,內部既采用自研處理器(Baby RISC),也兼容Rocket Core等開源方案,全方位支持用戶基于其規范自主開發。
按照Jim的說法,Tenstorrent采用基于常規的GDDR6/7內存及以太網技術構建計算機系統,以降低系統門檻。下一代AI產品方案將聚焦芯粒技術,通過將大塊單片芯片拆分為更小模塊,實現芯片易制造、易升級的特性,長期將顯著降低AI解決方案的構建與迭代成本。
授權模式上,Tenstorrent推出創新許可機制,允許客戶獲取IP后進行修改與迭代優化,助力客戶擺脫供應商鎖定,無需支付高額許可費即可基于其架構規范自主開發產品。這一模式既契合開源理念,也滿足了客戶打造專屬產品的需求,受到眾多客戶認可。
在中國市場布局方面,Jim表示,“Tenstorrent已實現合規運營,Wormhole(AI)、Ascalon(CPU)等核心IP已具備出口合規資質,可合法在中國市場銷售。“與此同時,公司還與Corelab達成深度合作,借助其在SoC和IP領域的優勢服務更多中國本土客戶,并聯合國內多所高校推進相關合作,全面拓展本土業務與生態布局。
Ascalon填補高性能RISC-V空白
Ascalon™是Tenstorrent面向服務器、AI基礎設施、汽車高性能計算(HPC)及高級駕駛輔助系統(ADAS)等廣泛應用場景提供完整的高性能解決方案,其技術突破并非單點優化,而是基于全棧設計理念的系統性創新。用Tenstorrent工程副總裁Divyang Agrawal的話來說,就是“性能超越市場上任何現有RISC-V CPU”。
Tenstorrent工程副總裁Divyang Agrawal
官方資料顯示,Ascalon單核性能經業界標準SPEC CPU基準測試驗證,達到22 SPECint® 2006/GHz、>2.3 SPECint® 2017/GHz以及>3.6 SPECfp® 2017/GHz。在Samsung SF4X工藝節點下,可實現>2.5GHz的主頻,性能與Arm Neoverse N2產品相當,成為當前公開數據中性能最為強勁的RISC-V CPU IP。?
架構層面,Ascalon嚴格遵循RVA23U64標準,集成了高性能RVV1.0矢量引擎。矢量單元支持256位寬操作,單周期內可完成8次64位浮點運算,極大地提升了AI推理、信號處理等并行計算場景的效率。?
從功能層面來看,Ascalon內置硬件虛擬化模塊(支持RVVM規范)、四級別內存管理單元(MMU)以及高級中斷架構(APLIC/ACLINT)。同時,通過總線加密、指令流隔離等技術實現側信道攻擊防護,滿足企業級應用的安全需求。?
在靈活度方面,其核心數量可從1核擴展至8核,L1緩存(32KB-128KB/核)、L2緩存(256KB-8MB)的尺寸可按需配置,甚至可通過片上網絡(NoC)擴展至多芯片集群,以適配從嵌入式控制器到高性能服務器等多元場景。?
更為關鍵的是,Tenstorrent已完成Ascalon在核心工具鏈的上游整合。GCC 13.1、LLVM 16.0已原生支持Ascalon的指令集擴展,Qemu 8.0實現了完整的虛擬化仿真。開發者無需對現有代碼進行修改,即可完成遷移部署,這一舉措有效解決了RISC-V長期存在的工具鏈碎片化問題。?
此外,Tenstorrent還構建了全鏈條的技術支撐體系。根據Tenstorrent IP戰略副總裁Aniket Saha的介紹,在系統IP層面,Tenstorrent推出了涵蓋地址轉換(TT-IOMMU,支持PCIe設備DMA隔離)、調試追蹤(TT-DFD,支持指令流/數據流實時監控)、電源管理(TT-PMK,支持動態電壓頻率調節)以及片上網絡(TT-NW,帶寬達2TB/s)的全系列產品,實現SoC的即插即用集成。?
Tenstorrent IP戰略副總裁Aniket Saha
而在芯粒生態層面,Tenstorrent主導Open Chiplet Atlas(OCA)計劃——通過“架構定義-接口模板-測試認證”的三層體系,將芯粒間互聯的物理層、協議層、工具鏈進行標準化。
基于Ascalon打造的Alexandria解決方案是Tenstorrent發布的第一代汽車 IP,通過雙核心鎖步設計、硬件級故障檢測單元實現ISO 26262合規性,支持ASIL B/D安全等級,能夠滿足ADAS 域控制器(算力需求50-200TOPS)、智能座艙(多屏交互+語音識別)以及中央計算(整車數據處理)等場景的差異化需求。?
聯手CoreLab,實現本土生態破局?
如前文所述,RISC-V過去未能實現大規模商業化落地,核心瓶頸在于技術成熟度與生態完整性的雙重欠缺。一方面,高性能架構的設計難度極高,需要長期的技術積累和巨額研發投入;另一方面,開源生態缺乏具有產業號召力的主導者,導致軟硬件廠商各自為戰,出現“芯片有產品、應用無場景,工具能可用、適配成本高”的碎片化問題。?
為此,Tenstorrent選擇與CoreLab進行戰略合作,意在實現技術與生態的強強聯合,被產業界普遍視為推動RISC-V生態走向成熟的關鍵因素。
CoreLab是一家聚焦開放架構高性能AI處理器與RISC-V生態構建的科技創新企業,由Arm中國前董事長吳雄昂(Allen Wu)創立,其核心定位是通過定制化IP設計、全棧系統解決方案與開源生態協作,賦能全球AI與半導體領域的創新者,尤其在RISC-V架構商業化落地與本土生態培育中扮演關鍵角色。
CoreLab Technology董事長吳雄昂
“平臺型商業模式是RISC-V產業發展的一個方向,通過持續開放合作完善平臺,可降低客戶開發門檻,幫助企業在高性能細分市場擺脫同質化競爭。”吳雄昂強調說,CoreLab與Tenstorrent針對機器人、邊緣計算等新興場景聯合開發的開放架構計算平臺Atlantis,其核心目標是“降低創新門檻,讓本土開發者能夠將更多精力投入到算法創新上,而非硬件適配。” ?
Atlantis平臺以Ascalon 8核處理器為核心,配備64GB LPDDR5內存(帶寬達102.4GB/s)、20通道PCIe Gen4 接口(支持設備直連擴展)、雙路HDMI 2.1以及千兆以太網接口。同時,集成了CoreLab自主研發的IO擴展模塊,支持Camera Link、EtherCAT等工業級接口。?
為進一步完善生態支撐,CoreLab還推出了針對AI/機器人場景的開源平臺 OpenCSS(Open Compute Subsystem for Smart Systems)。該平臺在Atlantis的基礎上,構建了“三層生態體系”:
- 底層為硬件抽象層(HAL),統一了不同廠商的芯片接口、傳感器協議,實現“一次開發、多平臺部署”;
- 中層為算法組件庫,集成了運動規劃、環境感知、人機交互等核心算法模塊,均經過RISC-V架構優化;
- 上層為應用孵化平臺,提供技術支持、資源對接以及市場推廣服務。?
外界分析認為,CoreLab精準切入AI、機器人、汽車電子等新興高價值場景,核心戰略是“技術協同+本土賦能”。一方面,與Tenstorrent形成“技術大佬+生態大佬”的黃金組合——Tenstorrent憑借Jim Keller團隊的技術積累,提供高性能RISC-V CPU IP,CoreLab則發揮本土生態運營優勢,推動技術落地與場景適配,共同破解 RISC-V“技術成熟度不足、生態碎片化”的行業痛點。
另一方面,這種“技術輸出+生態培育”的模式,也有效解決了開源架構“叫好不叫座”的行業痛點。正如?希姆計算公司CEO梅迪所強調的那樣,在與Tenstorrent、CoreLab Technology達成三方戰略合作后,三方秉持“超越單一AI芯片,構建整合CPU、NPU與網絡的完整計算生態”的統一愿景,將充分發揮Tenstorrent的高性能 IP、CoreLab Technology的前沿研究實力,以及希姆計算的落地部署經驗,通過開放協作打破技術壁壘,讓Atlantis平臺成為開發者構建AI原生應用的優選載體,加速RISC-V生態在各行業的滲透。
廣州希姆半導體科技有限公司(希姆計算)CEO梅迪
以開放平臺重構計算產業新生態
"Open Always Wins in the End(最終,開放架構將獲勝)“,是Jim Keller最著名的觀點之一,它強調了開放架構在計算浪潮中的決定性作用。作為芯片行業從業者,吳雄昂也分享了自己對RISC-V技術生態與行業趨勢的分析和研判。
他表示,從行業歷史來看,每次重大技術變革都會催生新型芯片架構,傳統封閉架構(如Arm、x86)因需維護既有商業利益,在架構調整與成本優化上靈活性不足,為新興架構留出了發展空間。而人工智能時代的計算模式已從傳統操作系統驅動轉向Token生成驅動,對計算架構的開放性、靈活性提出了更高要求。
“在每一輪新的計算浪潮中,更開放的架構都取得了勝利,"吳雄昂指出,歷史規律反復印證這點——英特爾擊敗IBM,正是憑借X86架構的開放性打破了封閉生態;Arm后來居上,則因其比x86更開放的授權模式,讓安卓等軟件生態得以蓬勃發展,吸引眾多企業參與。同理,特斯拉初入電車領域時面臨“沒有充電樁”的質疑,但創新者敢于突破,最終改變了行業格局。
"這一規律將在AI計算時代再次應驗,主角換成了RISC-V。"因為RISC-V具有開源特性,支持客戶進行IP定制化設計,不受特定工藝節點限制,且通過開源協作機制推動生態建設,其發展邏輯與Linux在軟件領域的發展路徑有相似之處。?
他回憶起2018年在安謀科技領導團隊開發NPU產品時,曾因架構兼容性與軟件適配問題遇到技術瓶頸的經歷,這讓他意識到封閉架構在定制化需求面前的局限性。而RISC-V的開源特性與指令集模塊化設計,不僅能降低開發成本,還能解決CPU與NPU間的數據傳輸效率問題,未來有望發展為集成多種處理器的XPU形態,實現異構計算協同。
另一方面,吳雄昂認為,Arm早期憑借相對開放的生態策略與可控的成本結構獲得成功,但成為上市公司后,在定制化服務與成本控制方面的靈活性有所下降,難以滿足新興企業的創新需求。而RISC-V架構不受傳統應用形態約束,例如未來基于RISC-V的移動終端,有望突破安卓生態與5G專利限制,以較低成本、較高靈活度實現差異化競爭。
但他同時也坦承,“現在RISC-V的性能可以達到,但好用的程度還是很差的,這是現實。”
如今的 RISC-V,恰似處在發展早期的Arm。彼時,開發者普遍質疑Arm的性能短板,甚至認為它難以支撐瀏覽器這類基礎應用的運行。但正是憑借開放性架構與低成本的核心優勢,Arm吸引了大批企業大膽試水。當一批創新者率先完成技術驗證后,整個生態便進入了高速迭代的快車道。事實證明,敢于突破的新銳企業往往具備更強的創新活力,唯有抓住新一輪技術革命的機遇,才能在市場競爭中搶占先機、脫穎而出。
“如果沒有AI的爆發,RISC-V根本不會有現在的機會——它最多在傳統計算領域切一小塊市場,餓不死但也活不好。”吳雄昂說,正是AI的出現才帶來了真正的機遇。每一波技術創新浪潮中,由于新架構門檻較低,愿意試錯的新玩家能夠崛起;而那些相對保守、固守舊架構的玩家反而會落后。“我敢賭五年后,AI架構下的芯片生態肯定跟今天完全不同。”