深度解析:为什么每个英伟达 GPU 都暗藏 10 到 40 个 RISC-V 核心?
分类:科技 标签:RISC-V、英伟达、GPU、开源硬件 在大多数人的认知中,英伟达(NVIDIA)的 GPU 是凭借庞大的 CUDA 核心和 Tensor 核心来统治人工智能与图形渲染领域的。然而鲜为人知的是,在每一个现代英伟达 GPU 的内部,还默默运行着数量惊人的辅助处理器。 根据英伟达透露的数据,其 GPU 产品在 2024 年一年的出货量中,就共计使用了超过 10 亿个 RISC-V 核心。这些开源架构的核心并没有参与图形渲染的重任,却在幕后支撑着整个硬件的高效运转。 从私有走向开源:Falcon 的退役与演进 在全面转向 RISC-V 架构之前,英伟达长期依赖其自研的私有微控制器架构 —— FAst Logic CONtroller(简称 Falcon)。 辉煌的历史:Falcon 最早于 2005 年随着 G98 显卡引入。在随后的十年里,其应用规模急速膨胀,到 2016 年时,单个 GPU 芯片内集成的 Falcon 引擎数量就已经超过 15 个。在 Falcon 的生命周期中,英伟达累计生产了大约 30 亿个此类核心。 痛点与局限:Falcon 本质上是一个 32 位核心,且缺乏现代处理器标配的数据缓存。随着 GPU 复杂度的指数级上升,Falcon 逐渐无法满足英伟达在功能密度、灵活性和性能上的更高要求。 为什么最终选择了 RISC-V? 为了寻找 Falcon 的合格接班人,英伟达对市面上的主流指令集架构进行了全面评估,其中包括 Arm 和 MIPS 等成熟方案。最终,英伟达将目光投向了开源的 RISC-V。 相比于传统的闭源架构,RISC-V 拥有极高的灵活性、模块化特性以及零授权费用的优势。这使得英伟达能够根据具体的辅助任务需求,对处理器进行高度定制,而不必受制于第三方指令集的冗余设计。 幕后功臣:这些核心在做些什么? 虽然不直接参与游戏画面的渲染或大模型的矩阵计算,但这 10 到 40 个分布在每个 GPU 内部的 RISC-V 核心却各司其职,是硬件稳定运行的基石: ...