RISC-V，未來推動AI發(fā)展的重要力量？

RISC-V這兩年比較火熱，包括英偉達(dá)、高通、谷歌、阿里巴巴、華為、兆易創(chuàng)新等科技巨頭在這個(gè)領(lǐng)域都有研究與布局。

在RISC-V推廣和發(fā)展過程中，我國的參與度與貢獻(xiàn)度在全球位列前茅。中國工程院院士，中電標(biāo)協(xié)RVEI戰(zhàn)略委員會主任，中國科學(xué)院計(jì)算所研究員倪光南近期在演講中表示，“前幾年我們提出的目標(biāo)——打破傳統(tǒng)處理器市場壟斷格局，已逐步實(shí)現(xiàn)。過去由英特爾X86和ARM壟斷的市場，如今已形成"三足鼎立"的態(tài)勢，其中RISC-V作為新興力量快速崛起。”

總體而言，RISC-V的發(fā)展雖快速，但因沉淀和底蘊(yùn)略缺，目前只廣泛應(yīng)用于端側(cè)領(lǐng)域，在PC、汽車、手機(jī)、服務(wù)器等x86和Arm盤踞的高價(jià)值地帶沒有太大的突破。不過，在AI時(shí)代，RISC-V有望迎來自己的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇。

倪光南院士認(rèn)為，當(dāng)前AI應(yīng)用正朝著多樣化、普適化、大眾化方向演進(jìn)，硬件定制化需求日益迫切，而RISC-V恰好能夠滿足這一時(shí)代要求。“RISC-V在AI領(lǐng)域已獲得廣泛認(rèn)可，未來3年必將成為推動AI發(fā)展的重要力量。”

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為什么RISC-V適合AI？

“為什么 RISC-V 在 AI 架構(gòu)上具有天然優(yōu)勢？核心在于它的后發(fā)優(yōu)勢與架構(gòu)靈活性。”在2025 ICCAD-Expo，阿里巴巴達(dá)摩院玄鐵 RISC-V 商務(wù)拓展負(fù)責(zé)人李玨接受芯師爺?shù)让襟w采訪時(shí)表示，“Arm 和 x86 由于歷史包袱沉重，對新興 AI 算子（尤其是大模型所需的新型算子）難以快速響應(yīng)；而 RISC-V 從零開始，沒有既有約束，可以重新定義底層指令與數(shù)據(jù)通路，從而更好地適配 AI 工作負(fù)載。”

倪光南院士也指出，在AI時(shí)代，RISC-V將從多個(gè)維度推動芯片產(chǎn)業(yè)突破，一是突破工藝與性能瓶頸，通過Chiplet等互聯(lián)工藝創(chuàng)新，可在架構(gòu)層面提升芯片性能與工藝能力；二是實(shí)現(xiàn)架構(gòu)融合與快速定制化，基于RISC-V的定制化架構(gòu)與Chiplet技術(shù)，可快速構(gòu)建特定領(lǐng)域芯片，大幅縮短開發(fā)周期；三是支撐新興計(jì)算架構(gòu)創(chuàng)新，無論是大模型存算一體、異構(gòu)計(jì)算，還是光子計(jì)算等前沿技術(shù)，RISC-V都能提供靈活的架構(gòu)支撐。此外，RISC-V還能更好地滿足AI時(shí)代對安全與標(biāo)準(zhǔn)化的核心需求，適配芯片產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展要求。

RISC-V想要在AI領(lǐng)域全面落地開花，首先要拿出一個(gè)標(biāo)桿產(chǎn)品，比如能在服務(wù)器市場，做到芯片性能與x86、Arm相當(dāng)。不同于RISC-V更熟悉的端側(cè)領(lǐng)域，高性能服務(wù)器、AI計(jì)算等領(lǐng)域?qū)τ谏鷳B(tài)和標(biāo)準(zhǔn)化都有著極高的要求。

高性能服務(wù)器和AI計(jì)算系統(tǒng)通常由CPU、GPU/NPU、高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、存儲子系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、編譯器、AI框架（如PyTorch/TensorFlow）、算子庫等多層組件構(gòu)成。若缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不同廠商的硬件與上層軟件棧之間容易出現(xiàn)兼容性問題，導(dǎo)致開發(fā)成本激增、部署效率低下。而且，在如今AI芯片大規(guī)模集群部署和超節(jié)點(diǎn)技術(shù)趨勢下，對標(biāo)準(zhǔn)化和一致性的要求并不會減弱。在這種場景下，芯片間通信、任務(wù)調(diào)度、故障容錯、負(fù)載均衡等都依賴高度一致的接口與協(xié)議。若各廠商采用私有互聯(lián)協(xié)議或內(nèi)存模型，將無法構(gòu)建高效、低時(shí)延、高帶寬的統(tǒng)一集群。

2024 年 10 月，RISC-V 國際基金會正式批準(zhǔn)發(fā)布面向高性能場景的統(tǒng)一規(guī)范——RVA23 Profile。該標(biāo)準(zhǔn)首次在指令集層面為服務(wù)器、高性能計(jì)算等應(yīng)用定義了必選和可選擴(kuò)展，解決了生態(tài)碎片化問題。

今年2月28日，達(dá)摩院玄鐵團(tuán)隊(duì)宣布首款服務(wù)器級處理器——C930，這是RISC-V沖擊高性能計(jì)算領(lǐng)域的起點(diǎn)。C930 處理器通用算力性能達(dá)到 SPECint2006 基準(zhǔn)測試 15/GHz，面向服務(wù)器級高性能應(yīng)用場景。此外，C930 搭載 512 bits RVV1.0 和 8 TOPS Matrix 雙引擎，將通用高性能算力與 AI 算力原生結(jié)合，并開放 DSA 擴(kuò)展接口以支持更多特性要求。

阿里巴巴達(dá)摩院玄鐵RISC-V資深技術(shù)專家、軟件生態(tài)負(fù)責(zé)人李春強(qiáng)在2025 ICCAD-Expo高峰論壇演講中表示，玄鐵C930是原有910、920上面技術(shù)不斷迭代，以及產(chǎn)品不斷演進(jìn)過程中沉淀、積累的，在此基礎(chǔ)上推出的面向服務(wù)器領(lǐng)域的處理器IP，Ppec評分是15分以上，在這里實(shí)現(xiàn)了八十多項(xiàng)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展指令和非強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展指令，同時(shí)C930上還配備了Vector、Matrix計(jì)算引擎，Vector上我們可以針對相對標(biāo)量指令有30倍的提升，Matrix又在Vector指令集基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升10倍以上的性能，所以C930可以在AI大模型計(jì)算上，包括DeepSeek、千問上有非常好的計(jì)算表現(xiàn)，真正做到了通用算力跟AI算力之間有機(jī)結(jié)合。

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達(dá)摩院玄鐵在RISC-V全面布局

如李春強(qiáng)所介紹，玄鐵C930是在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上不斷積累、迭代演進(jìn)而來。

據(jù)了解，達(dá)摩院最早于2018年啟動RISC-V處理器研發(fā)，2019年發(fā)布當(dāng)時(shí)性能最高的RISC-V處理器C910，打破了“RISC-V僅適用于低功耗場景”的固有認(rèn)知。截至目前，達(dá)摩院玄鐵已經(jīng)形成三大系列、近20款處理器IP。

E系列：面向嵌入式，如對標(biāo)8051的E901，以及支持DSP擴(kuò)展的E902/E906/E907。

R系列：面向高實(shí)時(shí)與高可靠性場景，如車載領(lǐng)域的R908/R910。

C系列：高能效與高性能，包括C906/C907/C908/C910/C920，以及面向AI增強(qiáng)的C908X和面向服務(wù)器的C930。

在產(chǎn)業(yè)化方面，達(dá)摩院玄鐵已經(jīng)沉淀了400多個(gè)客戶，有1000多個(gè)IP授權(quán)，累計(jì)出貨45億顆，應(yīng)用場景覆蓋包括AI、車載、工業(yè)控制、信息安全、通信等關(guān)鍵領(lǐng)域，尤其是在高性能方向上，RISC-V做了很多嘗試，包括跟軟件所這邊的如意Book筆記本的嘗試，和中國電信做了北海服務(wù)器嘗試，與江原科技合作D20系列AI PC、AI加速卡等。

當(dāng)前國內(nèi)比較熱門的智能汽車領(lǐng)域，達(dá)摩院玄鐵也有不少合作案例。根據(jù)李玨介紹，在車用場景落地方面，玄鐵已獲得眾多車用芯片客戶的認(rèn)可，其內(nèi)核已被集成至客戶的車用芯片中并投入實(shí)際開發(fā)，應(yīng)用覆蓋智能駕駛、ADAS（高級駕駛輔助系統(tǒng)）、車載座艙、車輛預(yù)控等核心車用領(lǐng)域，部分合作項(xiàng)目暫未對外公布。李春強(qiáng)在演講中表示，“AI方向上，我們完全可以覆蓋端、邊、云不同應(yīng)用場景芯片。在工業(yè)控制這邊，我們有很多客戶，形成了一系列的工業(yè)控制領(lǐng)域芯片。”

生態(tài)方面，達(dá)摩院玄鐵聯(lián)合Synopsys、Cadence等IP供應(yīng)商，構(gòu)建覆蓋IO、互聯(lián)、存儲、安全等功能的RISC-V芯片平臺。此外，達(dá)摩院玄鐵還投入大量資源打造厚實(shí)的軟件棧（SDK），并積極與Canonical（Ubuntu）等主流操作系統(tǒng)廠商合作。

前文提到了標(biāo)準(zhǔn)化制定對于RISC-V在高性能計(jì)算領(lǐng)域的重要性。目前RISC-V的標(biāo)準(zhǔn)化由RISC-V國際基金會董事，而達(dá)摩院玄鐵是RISC-V國際基金會董事、RISE大陸唯一發(fā)起單位、指令集標(biāo)準(zhǔn)庫部長及高性能計(jì)算平臺技術(shù)小組組長，牽頭推進(jìn)多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)提案。

在AI與算力成為國家戰(zhàn)略資源的背景下，誰主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，誰就掌握生態(tài)主導(dǎo)權(quán)。達(dá)摩院玄鐵等國內(nèi)組織在RISC-V標(biāo)準(zhǔn)制定方面的工作，也為構(gòu)建自主可控的算力基礎(chǔ)設(shè)施提供了戰(zhàn)略支點(diǎn)。

李春強(qiáng)在演講的最后表示，“我們非常期待能夠和大家一起，執(zhí)RISC-V為筆，蘸開源之墨，共書萬物智聯(lián)時(shí)代的創(chuàng)新華章。”