Архитектура RISC-V — новое поле битвы технологической холодной войны

17 ноября цена акций компании Alibaba упала почти на 10 процентов на фоне отказа от проведения IPO своего подразделения облачных вычислений, что стало последним серьезным потрясением для технологической отрасли Китая, находящейся под жесткими санкциями Запада.

 Американские конгрессмены пытаются заблокировать доступ неугодных стран к архитектуре RISC-V, однако Европейский союз заинтересован в том, чтобы эта технология оставалась открытой и свободной Изображение представлено онлайн-изданием Asia Times Files / Twitter Screengrab

По словам представителей Alibaba, причиной отмены IPO стали проблемы, возникшие из-за запрета Соединенных Штатов на доступ Китая к современным полупроводниковым продуктам производства Arm, Intel, AMD и Nvidia. Однако те же самые санкции со стороны Вашингтона стимулируют разработку Китаем собственных передовых микросхем, использующих архитектуру открытого стандарта RISC-V. Такое положение дел не дает покоя американским конгрессменам, призывающих ограничить доступ Пекина к технологии открытого дизайна чипов.

RISC-V - открытый стандарт архитектуры набора инструкций, основанный на принципах построения Reduced Instruction Set Computer. Это свободная, непроприетарная платформа для проектирования микропроцессоров. Являясь достойной альтернативой Arm, Intel, AMD и Nvidia, RISC-V вызывает интерес не только в Китае, но и в странах Европейского союза, а также у небольших компаний и разработчиков микросхем.

В 2018 году китайские разработчики чипов создали альянс China RISC-V Alliance. Его цель - к 2030 году построить полноценную вычислительную экосистему с открытым исходным кодом. 

Концепция RISC была разработана в Калифорнийском университете в Беркли в 2010 году. В 2015 году для поддержания и развития технологии с открытым исходным кодом был создан некоммерческий фонд RISC-V, одним из учредителей которого является Институт вычислительных технологий Китайской академии наук.

Применение нейронных сетей в робототехнике способно привести к созданию принципиально новых видов оружия

В число других членов-учредителей входят компании Google, Qualcomm, Western Digital, Hitachi и Samsung, а также представители китайской промышленности: Huawei, ZTE, Tencent и Alibaba Cloud. В настоящее время ассоциация насчитывает более 300 корпоративных, академических и других институциональных членов по всему миру. В 2020 году Фонд был зарегистрирован в Швейцарии как Международная ассоциация RISC-V, покинув США, чтобы избежать возможных проблем, вызванных антикитайской торговой политикой тогдашнего президента Дональда Трампа.

31 октября 2023 года компания Alibaba Cloud на ежегодной технологической конференции Aspara в Ханчжоу, (там находится ее головной офис) анонсировала микросхему контроллера RISC-V для твердотельных накопителей (SSD) корпоративного класса. Устройство было разработано дочерним подразделением Alibaba по разработке интегральных схем - T-Head. Новые твердотельные накопители планируется использовать в центрах обработки данных Alibaba Cloud при обучении моделей искусственного интеллекта (ИИ), анализе больших данных и других приложениях.

T-Head ведет разработку специализированных интегральных схем для ИИ, облачных вычислений, промышленных, финансовых, бытовых электронных систем и других задач. Помимо того, на базе архитектуры RISC-V был создан процессор для Интернета вещей (IoT).

Недавно Alibaba Cloud объявила о разработке для дата-центров новых более мощных и более энергоэффективных серверов. По мнению экспертов, это поможет компании успешно конкурировать на мировом рынке с Microsoft Azure, Amazon Web Services, Alphabet's Google Cloud Platform, а в Китае - с Tencent, Baidu и Huawei.

На конференции RISC-V Summit North America 2023, проходившей 7 и 8 ноября в Санта-Кларе (штат Калифорния), директор Alibaba по контенту, генерируемому искусственным интеллектом (AIGC), Дэвид Чен рассказал о первом успешном развертывании облачного кластера серверов RISC-V. Кластерные решения в облачных технологиях подразумевают использование нескольких вычислительных узлов или компьютеров, образующих единое целое. Таким образом, система может обрабатывать гораздо большие объемы информации, чем это может сделать один компьютер или сервер.

Alibaba делает ставку на архитектуру RISC-V. RISC-V (Reduced Instruction Set Computing — Five) - это открытая архитектура инструкций, для проектирования микропроцессоров Изображение представлено онлайн-изданием Asia Times Files / Agencies

Кластерные вычислительные системы могут использоваться в различных приложениях с большим объемом данных - от машинного обучения до финансового моделирования или научных симуляций. Впервые анонсированный в октябре облачный серверный кластер на базе RISC-V был создан компаниями T-Head и Sophgo в сотрудничестве с Шаньдунским университетом.

Sophgo - разработчик процессоров RISC-V и других вычислительных систем с открытым исходным кодом. Штаб-квартира компании находится в Пекине. Sophgo имеет R&D-центры в более чем 10 городах Китая и занимается облачными вычислениями, глубоким обучением, аналитикой данных, обработкой видео, вопросами безопасности, инфраструктуры и здравоохранения.

Облачный серверный кластер построен на базе процессоров RISC-V, разработанных компаниями T-Head и Sophgo, и программного обеспечения с открытым кодом - семейства Linux. Linux Foundation и RISC-V Foundation сотрудничают с 2018 года.

"Каждый день тысячи инженеров по всему миру совместно принимают участие в развитии RISC-V - архитектуры с открытым набором инструкций, определяющей будущее открытых облачных вычислений", - говорится во вступительном слове организаторов RISC-V на недавнем саммите.

"Сообщество RISC-V делится результатами технологических достижений и помогает формировать стратегическое будущее архитектуры, чтобы каждый мог творить быстрее, наслаждаясь беспрецедентной свободой проектирования при максимально низких затратах на инновации. Любой человек и в любом месте может воспользоваться этим опытом", - заявили организаторы.

Но этого может не произойти, если конгрессмен США Майк Галлахер (R-Wisconsin) и его коллеги добьются своей цели.

Министерство обороны Израиля показало на видео боевое применение ракетного комплекса Arrow

1 ноября они направили письмо министру торговли Соединенных Штатов Джине Раймондо: "Мы выражаем глубокую озабоченность рисками национальной безопасности, связанными со значительным участием Китайской Народной Республики (КНР) в разработке RISC-V и архитектуры проектирования полупроводниковых микросхем с явной целью подорвать экспортный контроль США и вырвать у нас технологическое лидерство в проектировании передовых чипов".

Галлахер является председателем специального комитета по стратегическому соперничеству между Соединенными Штатами и Коммунистической партией Китая. Под письмом также подписались Раджа Кришнамоорти (демократ из Иллинойса), член комитета, сенатор Марко Рубио (федеральный округ Флорида) и еще 15 членов американского Конгресса.

Госсекретарь США Энтони Блинкен, министр обороны США Ллойд Остин и министр энергетики США Дженнифер Грэнхолм получили копии этого документа. В письме говорится, что "необходимо принять срочные меры, чтобы предотвратить возможное использование американских технологий и технических ноу-хау Китаем"

Пекин не просто пытается использовать архитектуру RISC-V для достижения технологической самодостаточности, он стремится стать "державой с открытым исходным кодом", и на его долю уже приходится половина всех продаваемых в мире микросхем RISC-V, говорится в письме.

"А это может произойти потому, что "RISC-V позволяет КНР использовать архитектуру с открытым исходным кодом для проектирования и разработки современных микросхем без необходимости получения лицензии от правительства Соединенных Штатов".

В письме рекомендуется обязать все физические и юридические лица в США, сотрудничающие с Китаем в области RISC-V или любой другой архитектуры наборов компьютерных инструкций, в обязательном порядке получать лицензии от американского правительства, невзирая на то, что штаб-квартира RISC-V International находится в Швейцарии.

Подписавшие это письмо конгрессмены подготовили список вопросов к министру Раймондо, ответы на которые они хотели бы получить до 1 декабря 2023 года.

Американский конгрессмен Майк Галлахер пытается перекрыть Китаю доступ к архитектуре RISC-V. Изображение представлено онлайн-изданием Asia Times Files / Agencies

Вот самые важные из них:

• Как администрация США планирует остановить КНР на пути к достижению доминирующего положения в области RISC-V-технологий и использования этого доминирования в ущерб национальной и экономической безопасности США?
• Какие риски для национальной безопасности США несет быстро растущее сообщество разработчиков RISC-V?
• Как существующая политика американского правительства, связанная с использованием технологий с открытым исходным кодом в чувствительных системах, учитывает такие риски?
• Какую работу проводит администрация Байдена с американскими компаниями по устранению потенциальных рисков безопасности, связанных с использованием этих технологий?
• Как будет действовать администрация, руководствуясь положениями исполнительного приказа 14017 "Обеспечение безопасности американских цепочек поставок", чтобы устранить риски, создаваемые RISC-V для кибербезопасности и промышленности Соединенных Штатов?
• Как доминирование КНР в аппаратном обеспечении RISC-V отразится на проблемах кибербезопасности, связанных с Интернетом вещей и его применением в критической инфраструктуре?

Эксперты считают, что ответ администрации американского президента станет " хорошим индикатором" того, насколько снизилась (если она вообще снизилась) напряженность между США и Китаем в области технологий после встречи Байдена и председателя КНР Си Цзиньпина в Калифорнии на саммите АТЭС на прошлой неделе. В письме совершенно обосновано отмечается, что в интеллектуальной собственности, используемой для проектирования ИС, в настоящее время доминируют западные компании, такие как Arm, Intel, AMD и Nvidia.

Американским производителям интегральных схем RISC-V, среди которых SiFive, Andes, Qualcomm, Google и некоторые другие, уже запрещено продавать без лицензий свои технологии китайским компаниям, внесенным в "черный список" Министерства торговли США. Однако, по мнению Галлахера и его коллег, этого недостаточно: "США должны срочно создавать надежную экосистему для эффективного сотрудничества Вашингтона и его союзников в рамках открытых технологий. При этом необходимо сделать все возможное и невозможное, чтобы Китай не смог воспользоваться результатами этой работы".

Однако для этого придется либо вступить в конкуренцию с Китаем, либо попытаться исключить Пекин из международного альянса RISC-V. Некоторые европейские политики, возможно, с этим согласятся, но вот подписавшие письмо американские конгрессмены либо не знают о политике ЕС в отношении RISC, либо, что более вероятно, попросту ее игнорируют.

Всё ещё считаете китайскую армию НОАК "бумажным тигром" — подумайте ещё раз

В феврале European High Performance Computing Joint Undertaking (EuroHPC JU) объявила о планах создания партнерства с промышленными предприятиями, исследовательскими институтами, суперкомпьютерными центрами и другими организациями с целью развития европейской экосистемы высокопроизводительных вычислений (HPC) на базе платформы RISC-V.

Ее задачей является разработка, развертывание, расширение и поддержка ведущих мировых суперкомпьютеров, квантовых вычислений, а также сопутствующих сервисов и инфраструктуры данных в странах Евросоюза. При этом необходимо создать надежную цепочку поставок с широким спектром приложений, способствующую развитию европейской науки и промышленности.

Европейский "закон о чипах" назвал RISC-V одной из технологий следующего поколения. ЕС необходимо инвестировать большие средства в создание и укрепление своего потенциала в области инноваций. В том числе в области разработки, производства и упаковки современных, энергоэффективных и безопасных интегральных схем, а также превращения их в рыночные продукты - от микроконтроллеров до микросхем высшего класса, используемых в центрах обработки данных и суперкомпьютерах, сообщается на сайте EuroHPC JU.

Необходимо увязать эту технологию с ее промышленным применением, чтобы убедиться, что она отвечает потребностям европейского рынка и "вносит вклад в цифровой суверенитет за пределами научных высокопроизводительных вычислений", говорится на сайте.

"Технология RISC-V является надежной энергоэффективной альтернативой проприетарным решениям для процессоров и ускорителей во всем вычислительном континууме, которые производятся за пределами Европейского Союза".

Другими словами, RISC-V — это альтернатива Arm, Intel, AMD и Nvidia. Многие американские политики называют технологию RISC-V новым полем битвы в "холодной технологической войне". Китай, так же, как и Евросоюз, рассматривает RISC-V как инструмент, способный устранить доминирование США в области передовых вычислений.

Евросоюз видит свое будущее в технологии RISC-V. Изображение представлено онлайн-изданием Asia Times Files / Silicon Republic / Facebook

Пока непонятно, решатся ли Соединенные Штаты на "разрушение" технологий с открытым исходным кодом. Эксперты считают, что такой шаг Вашингтона, скорее всего, станет "тщетной попыткой" защитить и сохранить свою гегемонию в области высоких технологий.