CUDA が RISC-V に登場、ただしサーバーグレードのシリコンに限る

Hot Chips 2026 で、Nvidia は RISC-V CPU に CUDA をもたらす計画を発表した。この動きは重要だ：CUDA は長年 x86-64 と aarch64 に限定されており、RISC-V はソフトウェアエコシステムなしでサーバーの扉を叩いてきた。しかし、Nvidia の要件は、これが趣味のボード向けではないことを明確にしている。彼らはサーバーグレードのシリコンを求め、特定の標準規格への準拠を要求している。

まず、Nvidia は RVA23 CPU に加え、RISC-V サーバー SoC およびサーバープラットフォーム仕様への準拠を要求する。これらの仕様は、RAS 機能、セキュリティプロセッサ、その他のエンタープライズの基本要件をカバーしている。これだけで、現在出荷されている RISC-V ハードウェアのほとんどが除外される。

プロファイルに加えて、Nvidia は仕様で保証されていないいくつかの機能を求めている。ベクター拡張はその一例だ：Nvidia は CUDA カーネル内の分岐を避けるためにプレディケーションをサポートすることを望んでいる。彼らは、一部のハードウェアにないためにパフォーマンス向上拡張を使用できないという最低共通分母の状況を明確に望んでいない。それは非効率なコードを出荷することになるからだ。

ACPI ももう一つの問題点だ。Nvidia のソフトウェアチームは、RISC-V に ACPI がないため CUDA の移植を始めたとき満足していなかった。これはその後解決された：UEFI フォーラムは 2025 年に RISC-V ACPI サポートを追加し、RISC-V BRS 仕様にも含まれている。しかし、採用には時間がかかるだろう。aarch64 の世界が示しているように、ACPI サポートは標準に何年も含まれているにもかかわらず、そこではまだらだった。

そして PCIe コヒーレンシがある。Nvidia は推奨ではなく保証を求めている。それがないと、DMA エンジンは DRAM から古いデータを読み取り、変更されたデータが CPU キャッシュにある間に CPU は DMA 書き込み後に古いデータを読み取る可能性がある。ソフトウェアは明示的にキャッシュを無効化する必要があり、これは CUDA スタックに組み込むのは悪夢だ。Nvidia はコヒーレンシを標準的なサーバー CPU 機能と見なしており、RISC-V サーバー SoC 仕様では推奨のみである。Nvidia はそれを必須にしたいと考えている。

ピアツーピア PCIe 通信も必須だ。それがないと、2 つのデバイス間でコピーされるバッファは CPU メモリを経由する必要があり、パフォーマンスが低下し、同期の複雑さが増す。

Nvidia はすべての要件を詳細に説明したわけではない—完全なリストは 2 ページに収まると述べた。しかし要点は明確だ：これはエンタープライズグレードの領域である。

NVLink Fusion：第二の扉

Nvidia はまた、他社が自社チップに Nvidia の NVLink IP を実装できるようにする NVLink Fusion にも触れた。これが GB10 が Mediatek の CPU ダイと Nvidia GPU を NVLink C2C でリンクした方法だ。NVLink Fusion により、顧客はカスタム CPU（おそらく RISC-V）を NVLink を使用して Nvidia GPU に接続できるようになる。要件には CUDA のすべてに加えて、DOCA や NCCL などのフレームワークのサポート、および Nvidia との緊密なパートナーシップが含まれる。IP 統合の複雑さを考えると、これは当然のことだ。

RISC-V にとっての意味

RISC-V ソフトウェアエコシステムは、x86-64 や aarch64 に追いつくまでには長い道のりがある。Nvidia の CUDA 移植は有望な一歩だが、すべての RISC-V ボードが GPU 対応になるわけではない。既存のハードウェアのほとんどは要件を満たしていない。ACPI だけでも、aarch64 の経験が示すように、克服には何年もかかるハードルだ。

CUDA 対応の RISC-V システムが登場するとき、それはサーバーであり、趣味人がいじるシングルボードコンピュータではない。Nvidia は SiFive と提携しており、SiFive は Hot Chips で CUDA 実行システムをデモする予定だ。Nvidia のスライドにある CPU 仕様の例は、高コア数のサーバーチップを示唆している。

希望は、Nvidia がサポートされていないシステムから CUDA を締め出さないことだ。愛好家は、一部の操作で遅いパスを意味しても、RISC-V ボードから Nvidia GPU にフィードしたいと思うだろう。分岐が予測可能であれば、プレディケーションの代わりに分岐でも機能する。キャッシュ無効化はパフォーマンスを犠牲にするが、計算集約型ワークロードには許容できるかもしれない。Nvidia の要件は、恒久的な上限ではなく、迅速でリスクの低い移植のための便宜に関するものかもしれない。時間が経てばわかるだろう。