英特尔代工服务全面拥抱RISC-V!

在CEO Patrick Gelsinger宣布英特尔代工服务 (Intel Foundry Services，简称IFS)和英特尔IDM 2.0战略后，许多人都怀疑英特尔是否真的想成为一个真正的代工厂。以下是英特尔在2021年3月23日的声明：

“英特尔宣布计划成为美国和欧洲代工的主要供应商，以满足旺盛的全球半导体制造需求。为了实现这一愿景，英特尔正在建立一个新的独立业务部门——IFS，由半导体行业资深人士Randhir Thakur博士领导，他将直接向Gelsinger报告。IFS将有别于其他代工服务，它结合了领先的工艺技术和封装，为美国和欧洲提供产能，也会为客户提供世界级的知识产权组合，包括x86内核以及ARM和RISC-V生态系统IP。”

今年2月7日，英特尔用其资金做出了一个明确的回复。具体来说，英特尔花了10亿美元来表明它对成为一家真正的半导体代工厂的重视程度。这项投资以10亿美元的新基金形式进行，由IFS和英特尔资本合作组建，用于支持早期初创公司和成熟公司，这些公司正在利用多种ISA（x86、Arm和RISC-V）作为代工生态系统的一部分，“构建颠覆性技术”。

因此，英特尔至少在一定程度上加入了RISC-V团队。引用2月7日发布的公告：

“作为领先的开源ISA, RISC-V提供了行业中独一无二的可扩展性和定制水平，代工客户对支持更多RISC-V IP产品有强烈的需求。作为新的创新基金的一部分，英特尔正在计划投资和支持以加强生态系统，并帮助推动RISC-V的进一步采用。该基金将帮助具有颠覆性的RISC-V公司通过IFS在技术协同优化、优先安排晶圆生产、支持客户设计、构建开发板和软件基础设施等方面进行合作，从而实现更快创新。”

英特尔已经两次明确表示，不会将x86处理器架构与IFS产品捆绑在一起，这与许多人的猜测完全相反。最近，英特尔正在联合RISC-V生态系统中的主要参与者，包括Andes Technology, Esperanto Technologies, SiFive, 和Ventana Micro Systems。

IFS计划向其代工客户提供一系列经过验证的RISC-V IP核，并将为英特尔工艺技术优化该IP。其目标是确保这些RISC-V IP核在IFS硅（从嵌入式到高性能系统）上运行得最好。

IFS将提供三种类型的RISC-V处理器：

• 基于IFS技术生产的合作伙伴产品；

• RISC-V核心被许可的差异化IP；

• 基于RISC-V的芯片构建块，利用了先进的封装和高速的芯片间接口。

IFS总裁Randhir Thakur在2月7日的声明中表示：“英特尔是一个创新中心，但我们知道，并不是所有的好主意都来自我们内部。创新在开放和协作的环境中蓬勃发展。这个10亿美元的基金将与英特尔资本合作，调动英特尔的全部资源，推动代工行业生态系统的创新。”

2月7日的声明中也引用了Gelsinger的话：“代工客户正在迅速采用模块化设计方法，以使他们的产品与众不同，并加快产品上市时间。英特尔代工服务公司处于有利地位，将引领这一重大行业变革。通过我们新的投资基金和开放的芯片平台，我们可以帮助推动整个生态系统，在整个芯片架构中开发颠覆性技术。”

笔者认为，Gelsinger的话证实了摩尔定律的原始版本已经达到了顶峰。英特尔目前最大的希望是通过切换到摩尔定律的“chiplet”版本来保持设备密度。毕竟，通过工艺技术的重大进步使封装中的晶体管数量翻倍变得越来越困难，但用chiplet实现会相对简单。如英特尔去年年初发布的Ponte Vecchio GPU，包含了由英特尔和台积电五种不同工艺节点制造的47个芯片。

在2月7日的公告中，四个RISC-V的合作伙伴也非常有趣。下面一一作出简要介绍：

Andes Technology，台湾

Andes是国际RISC-V的创始人和主要成员。该公司专注于嵌入式处理器IP的广泛应用市场，包括数字消费、嵌入式系统、移动、多媒体、网络、瘦客户机和GPS。Andes已经与数家晶圆代工厂合作，包括中国的CSMC、Global Foundries、和建科技、中芯国际、台积电、联华电子和台湾的先锋国际半导体公司。随着IFS的加入，Andes的代工基地遍布世界各地。

英特尔2月7日发布声明时介绍说：“Andes Technology针对高性能加速器市场提供领先的矢量解决方案，包括数据中心、5G网络数据处理和智能物联网等应用中的人工智能和机器学习。Andes 45系列矢量处理器提供了广泛的矢量长度范围，在2GHz频率下支持128到1024位。25系列、27系列和45系列中完整的Andes V5 RISC-V CPU IP系列为IFS客户提供硬件评估套件和软件解决方案，以方便评估和集成。”

Esperanto Technologies, 加州山景城

在去年的Hot Chips 33大会上，Esperanto推出了ET-SoC-1大型多核推理芯片，专注于超大型和数据中心应用。ET-SoC-1 ML芯片包含1092个 RISC-V核心，其中1088个是Esperanto ”ET Minion”核，具有专为ML开发的64位RISC-V ISA专有矢量和张量指令扩展。这些ISA扩展支持每个时钟周期高达 256 位浮点数的向量和张量运算（使用16或32位操作数），以及每个周期512位整数计算（使用8位操作数）。

最值得注意的是，为了满足低功耗设计目标，ET Minion RISC-V核心工作电压为0.4伏特。在单个die上让1000多个处理器核心工作在低电压，对IFS来说可能是一个相当大的挑战。

英特尔2月7日发布声明时介绍说：“利用IFS的IP、封装、端到端硅制造和供应链的领导地位，Esperanto将能够组装许多不同配置的chiplet，每一个都可以超过1000个RISC-V核。”

SiFive，加州圣马特奥

SiFive自称是“向世界介绍RISC-V”的先驱。该公司声称与100多家公司合作，包括前10大半导体公司中的8家。由于其广泛的RISC-V内核系列，从嵌入式内核到其最新的P650处理器核心，这将该公司的“Essential”处理器核心家族扩展到高端、多核应用领域，通常用于数据中心服务器。

尽管Arm内核正在进入服务器领域，但这是一个缓慢的过程。基于RISC-V架构的服务器处理器，包括SiFive的P650核心，也将遇到来自服务器供应商和数据中心架构等生态系统的相关阻力。如果有任何RISC-V处理器核心都能给根深蒂固的x86架构在数据中心带来一些真正的竞争，那么SiFive的高端RISC-V内核肯定是其中之一。如果IFS为想要进入数据中心的客户生产基于RISC-V核心的芯片，那么英特尔将如何应对这种情况将是一件有趣的事情。

Ventana Micro Systems, 加州库比蒂诺

Ventana Micro Systems于2021年12月初加入RISC-VInternational的董事会。其网站称，该公司专注于基于chiplet的产品化，这使Ventana有别于IFS公告中的其他公司，并符合IFS预期的RISC-V产品的第三个目标。该公司打算支持创建灵活的、多供应商的产品集成，其中每个chiplet可以针对最优的流程节点。

英特尔2月7日发布声明时介绍说：“Ventana将提供一个可扩展的、高度可定制的计算平台，将其高性能多核芯片与IFS制造的IO Hub结合在一起，并利用IFS在连接IP、封装和供应链方面的领导地位。该平台将支持全系列的高性能应用，包括数据中心、AI/ML加速器、IPU/DPU、网络、存储、安全、汽车和5G/终端。此外，Ventana将提供其数据中心级核心作为IFS尖端制造流程的IP，以集成到客户平台。”