RISC-V AI單板計(jì)算機(jī)BeagleV技術(shù)分析

2021 年 1 月 13 日，賽昉科技發(fā)布了星光 AI 單板計(jì)算機(jī)（BeagleV），對(duì)于我這種 RISC-V 和開源技術(shù)愛好者來說，是非常關(guān)注的事情。BeagleV 主要有以下幾個(gè)亮點(diǎn)：

1.5GHz 的 RISC-V 多核 CPU，可以啟動(dòng) Linux，當(dāng)成單板計(jì)算機(jī)（SBC）來玩

具有一定的 AI 能力，集成了 NVDLA 和 Starfive 自研的 NNE 引擎

價(jià)格還可以，能承受的起，比 999 刀的 HiFive Unleashed 便宜多了

今天，拿到了板子的手冊(cè)資料，從技術(shù)上進(jìn)行一下分析

CPU 部分

當(dāng)前 BeagleV，采用了 Starfive 的驚鴻 7100 RISC-V SoC，目前這個(gè)版本是雙核的 Sifive U74，支持 RV64GC 指令集，主頻 1.5GHz。之后的版本，會(huì)采用四核的 U74。

從 Sifive 的網(wǎng)站上，可以看到 4 核的 U74-mc 結(jié)構(gòu)如上圖所示。U74 core 采用了，8 級(jí)流水線，雙發(fā)射的超標(biāo)量架構(gòu)。每個(gè) core 配備了 32KB 的 L1 指令 cache 和 32KB 的 L1 數(shù)據(jù) cache。4 個(gè) U74 core 共享了 2MB 的 L2 cache。其中，U74-mc 中集成的小核 S7，只是做一些管理工作，不進(jìn)行具體的計(jì)算。

U74 定位于中檔的處理器核，主要與 ARM 公司的 Cortex-A55 對(duì)標(biāo)（A55 是雙發(fā)射 in-order 超標(biāo)量，支持 ARMv8.2A 指令集）。U74 的各種指標(biāo)還是不錯(cuò)的，唯一的遺憾就是指令集不支持 Vector 向量擴(kuò)展，而 A55 是有 Neon 向量擴(kuò)展指令。

AI 部分

BeagleV 目前具有兩個(gè) AI NPU 加速器，一個(gè)是開源的 NVDLA，一個(gè)是 Starfive 自研的 NNE。

NVDLA 部分，采用了 NVDLA Large 的配置，2048 個(gè) MAC，800MHz，2m sram。int8 峰值大概是 3.2TOPS。NVDLA 已經(jīng)開源了相應(yīng)的編譯工具，支持 Caffe 模型的轉(zhuǎn)換等。

NVDLA，我個(gè)人接觸的不多，從個(gè)人感覺來說，工具鏈還是偏老，以轉(zhuǎn)換 Caffe 模型為主，對(duì)于現(xiàn)在模型訓(xùn)練以 PyTorch 和 TensorFlow 為主的情況，需要不少的額外步驟，而且對(duì)于特殊層的支持所需的工作量上，還有待評(píng)估。

自研的 NNE 部分，目前的資料不多，具備 1024 個(gè) MAC，500MHz，int8 的峰值大概 1.0TOPS。

圖像和語音部分

具備 Tensilica-VP6 DSP，600MHz

支持 2 路的 MIPI 攝像頭，雙通道 ISP，可以達(dá)到 4K 30FPS

1 路 HDMI 輸出

視頻解碼器，支持 H.264/265 的解碼，可達(dá) 4K 60FPS。支持 JPEG 的編解碼

從規(guī)格上看，還是很不錯(cuò)的，可以做智能攝像頭、AI 盒子等類型的應(yīng)用。特別是集成的 VP6，可以做更多非深度學(xué)習(xí)模型的視覺任務(wù)加速。

語音 DAC

可支持 4 路的 DMIC，AMIC

其他硬件部分
內(nèi)存分為 4GB 和 8GB 的 LPDDR4 版本。對(duì)于 SBC 來說，4GB 已經(jīng)夠用了，即便跑 AI 視頻應(yīng)用也足夠了

無線部分支持 2.4GHz Wifi 和藍(lán)牙 4.2

配備 4 個(gè) USB 3.0 口。這個(gè)是亮點(diǎn)

千兆以太網(wǎng)

Micro-SD 插槽

其他的 GPIO，UART 等等，我就不贅述了

軟件部分

支持 Linux 內(nèi)核 5.9.14，未來會(huì)遷移到 LTS 版本

RVBoards 開源生態(tài)將從 OS Kernel，RISC-V Computing

Library（RVCL），以及 AI platform 等方面豐富 RISC-V 軟件生態(tài)環(huán)境。

總結(jié)

BeagleV 的配置還是不錯(cuò)的，很期待在 3 月份的正式上市。在寫技術(shù)分析的過程中，感覺 BeagleV 在 AI 應(yīng)用方面，存在替代海思 Hi3519A 的可能性，當(dāng)然具體的情況還需要實(shí)測(cè)分析。SBC 硬件平臺(tái)已經(jīng)有了，軟件生態(tài)還需要進(jìn)一步完善，與各位小伙伴們共同努力。