開源開放，共鑒未來。
2025中國RISC-V峰會，在上海舉行。
上海是國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)集聚度最高、技術(shù)能級最強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)鏈最完備的區(qū)域之一。2024年上海集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模首次突破3900億元、占全國25%，也是當(dāng)之無愧的全國第一。
作為中國最早支持推動RISC-V的地區(qū)之一，早在2018年上海就成立了中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。2024年又成立了上海開放處理器產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，持續(xù)推動RISC-V的發(fā)展。
在一年一度的中國RISC-V峰會上，一系列新動態(tài)、新進(jìn)展的發(fā)布，正悄然勾勒出RISC-V發(fā)展的新輪廓，和這場峰會所透露出的三大變化。
01
RISC-V的三大變化
先談一下RISC-V共識的部分：發(fā)展速度很快。這個速度快，我們從數(shù)據(jù)上來看：2030年，預(yù)計(jì)RISC-VSoC出貨量將達(dá)到1618.1億顆，營收將達(dá)到927億美元。RISC-V作為新興指令集代表，以開放、簡單、靈活等特點(diǎn)受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。
再來看今年RISC-V的變化。
第一，國際化進(jìn)程加速。英偉達(dá)、高通、新思科技等全球科技巨頭，均在積極分享RISC-V的技術(shù)進(jìn)展與實(shí)踐探索。
JimKeller一直被稱為芯片大神，從AMD到蘋果，再到特斯拉，目前JimKeller創(chuàng)立了Tenstorrent公司。JimKeller對于RISC-V的期望非常高，他對RISC-V的評價(jià)是：我們選擇RISC-V，因?yàn)樗情_放的RISC架構(gòu)、開放的CPU平臺。目前，Tenstorrent正在打造RISC-V的CPU，希望能夠做世界上運(yùn)行速度最快的CPU。
Tenstorrent推出基于自有Ascalon處理器內(nèi)核的RISC-VCPU。在衡量整數(shù)性能的SPECCPU2017INTRate基準(zhǔn)測試中，領(lǐng)先于英特爾的SapphireRapids（7.45分）、Nvidia的Grace（7.44分）和AMD的Zen4（6.80分），僅次于AMD的Zen5。要知道Zen5預(yù)計(jì)將達(dá)到8.84分，成為2024-2025年的絕對整數(shù)性能冠軍。
去年高通推出了一款RISC-V的QCC74xM模塊，采用的32位RISC-V微控制器，其核心為DSP和FPU，最高運(yùn)行頻率可達(dá)325MHz。今年高通對RISC-V的看法是：RISC-V已從嵌入式走向更廣闊領(lǐng)域，高通聚焦于助力其擴(kuò)展。
英偉達(dá)也在積極推進(jìn)RISC-V。2024年，英偉達(dá)基于RISC-V的GPU的出貨量就超過了10億顆。昨日，英偉達(dá)再宣布，正積極推進(jìn)CUDA向RISC-V架構(gòu)的移植工作，CUDA除了能夠在x86和Arm上部署，未來也能夠在RISC-V上部署。
新思科技也看好RISC-V。目前新思科技比較系統(tǒng)的展示了RISC-VIP家族的全貌，三大系列產(chǎn)品梯隊(duì)：RMX系列包括小于12NM及32位處理器，能提供諸多支持；RHX系列針對汽車實(shí)時(shí)處理，有實(shí)時(shí)優(yōu)化、硬件虛擬化支持，多達(dá)16個內(nèi)核加硬件加速器；RPX系列作為高端線，可實(shí)現(xiàn)中央型計(jì)算引擎等功能。
第二，RISC-V這些年來已經(jīng)從學(xué)術(shù)領(lǐng)域走向了產(chǎn)業(yè)化，從嵌入式應(yīng)用大步邁向了更廣泛的計(jì)算領(lǐng)域。
端側(cè)RISC-V市場領(lǐng)先。從下圖也能看出，到2030年，可穿戴領(lǐng)域RISC-V能夠占到29%、消費(fèi)電子能夠占到36%，兩大端側(cè)的領(lǐng)域都基本上是占到了三分之一。綜合成本、軟件的成熟和支持度等因素來看，目前智能家居、智能穿戴、安防設(shè)備等市場上已經(jīng)出現(xiàn)能夠落地的RISC-V產(chǎn)品。
端側(cè)的領(lǐng)先，這只是RISC-V萬里長征的第一步。
高性能方面RISC-V也在持續(xù)推動。AI目前是一個增長的市場，英偉達(dá)也在AI的推動下市值已經(jīng)超過了4萬億美元。關(guān)于AIRISC-V芯片，還有一組數(shù)據(jù)：2030年，預(yù)計(jì)用于AI加速器的RISC-VSoC出貨量將達(dá)到41億顆，營收將達(dá)到422億美元。
對于RISC-V在AI上的應(yīng)用，業(yè)內(nèi)都認(rèn)為很有潛力。
在大模型部分，異構(gòu)計(jì)算范式與RISC-V技術(shù)高度契合，有三點(diǎn)很明顯的優(yōu)勢：
第一點(diǎn)，RISC-V的開放特性，使開發(fā)者能基于免費(fèi)開放的指令集輕松開展架構(gòu)創(chuàng)新，這是Arm、x86等指令架構(gòu)所不具備的。第二點(diǎn)，RISC-V具有可擴(kuò)展性和模塊化，可針對AI等特定應(yīng)用構(gòu)建新擴(kuò)展指令集，且硬件選取可僅用所需模塊化指令而非全部，實(shí)現(xiàn)芯片設(shè)計(jì)成本最優(yōu)。第三點(diǎn)，當(dāng)前AI領(lǐng)域CUDA生態(tài)最大，全球有數(shù)百萬開發(fā)者，但RISC-V憑借開放性和可擴(kuò)展性，為開發(fā)者提供創(chuàng)新基礎(chǔ)平臺，極具挑戰(zhàn)CUDA生態(tài)的機(jī)會。
目前RISC-V在AI方面出現(xiàn)一個比較創(chuàng)新的路線：“babyRISC-V”的形式，Tenstorrent正在采用。也就是在加速器放了很多RISC-V的小核，每個小核不需要很復(fù)雜，但做的工作非常專精。能夠在計(jì)算的時(shí)候大幅簡化CPU的控制通路，把有限的硅面積全部集中到計(jì)算單元去。因?yàn)樾《鴮?，也很好做?yōu)化和處理，容易適配多種場景。
第三，不管是融資還是賣芯片，RISC-V芯片企業(yè)開始賺錢了，這是個好現(xiàn)象。
今年來，RISC-V企業(yè)逐漸開始IPO。最開始是在5月，奕斯偉計(jì)算向港交所遞交招股書。募集資金預(yù)計(jì)將用于：開發(fā)及迭代公司的智能終端和具身智能解決方案；增強(qiáng)公司軟硬件技術(shù)平臺能力，完善開發(fā)、靈活且可復(fù)用研發(fā)體系；潛在的戰(zhàn)略并購；構(gòu)建及擴(kuò)大公司全球商業(yè)化網(wǎng)絡(luò)，推動RISC-V生態(tài)建設(shè)。
沁恒微電子在科創(chuàng)板IPO已經(jīng)獲得受理，擬募資9.32億元，圍繞自主IP體系，重點(diǎn)投向3個研發(fā)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目——即USB芯片項(xiàng)目、網(wǎng)絡(luò)芯片（藍(lán)牙、以太網(wǎng)）項(xiàng)目、全棧MCU芯片項(xiàng)目。值得一提的是，沁恒微電子始終保持盈利。2022年~2024年，沁恒微的合計(jì)營收為9.43億元，凈利潤為2.35億元，凈利潤占營收的比例為24.92%。
當(dāng)前國內(nèi)對RISC-V的期待持續(xù)升溫，相關(guān)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)且落地場景日益豐富，無論是芯片銷售、融資還是IPO等環(huán)節(jié)，企業(yè)盈利的開端都標(biāo)志著行業(yè)發(fā)展邁入了更穩(wěn)健的階段。
關(guān)于RISC-V的切入，產(chǎn)業(yè)內(nèi)也有諸多思考。
奕斯偉計(jì)算高級副總裁、首席技術(shù)官何寧談到，判斷哪些領(lǐng)域能率先落地，核心看三點(diǎn)：一是該領(lǐng)域存在新需求或原有需求迭代升級，只有有變化的需求，RISC-V才有機(jī)會；二是能充分發(fā)揮RISC-V在能效比、優(yōu)化定制能力優(yōu)勢，這兩方面做得好的話RISC-V也很容易去滲透；三是兩年內(nèi)軟件生態(tài)無需過多額外投入。軟件導(dǎo)入難度高于硬件，“兩年”說明在軟件生態(tài)不需要有太多額外工作。三者兼具，RISC-V可以在這方面實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式發(fā)展。
從RISC-V的產(chǎn)品特征來看，其芯片大多采用40納米及以下的主流先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)。這一選擇正體現(xiàn)了廠商對“兼具性能與制造成本優(yōu)勢的主流節(jié)點(diǎn)”的精準(zhǔn)瞄準(zhǔn)，也從實(shí)踐層面印證了何寧的判斷——通過適配市場對性價(jià)比與靈活定制的需求變化，RISC-V得以在相關(guān)領(lǐng)域加速落地。
02
中國RISC-V企業(yè)，各有所長
2024年，中國貢獻(xiàn)了RISC-V芯片一半以上的出貨量。
從今年來看，國內(nèi)RISC-V企業(yè)已經(jīng)打出不同差異點(diǎn)，出現(xiàn)百花齊放的現(xiàn)象。國內(nèi)RISC-V企業(yè)在消費(fèi)，物聯(lián)網(wǎng)連接，通用控制以及高端計(jì)算領(lǐng)域積極布局，逐漸形成多領(lǐng)域覆蓋的產(chǎn)業(yè)格局。
據(jù)Omida數(shù)據(jù)，在中國國內(nèi)RISC-V玩家中，教育研究（30%），無線應(yīng)用（12%），通用控制（21%）和計(jì)算（20%）占比靠前。
在做高性能CPU上，達(dá)摩院是國內(nèi)RISC-V企業(yè)翹楚。阿里達(dá)摩院玄鐵負(fù)責(zé)人在昨日的演講中表示：“在高性能上面，RISC-V從ISA底層到芯片正在不斷成熟。從今年開始的未來六年內(nèi)，RISC-V會在數(shù)據(jù)中心等市場拿下三分之一的份額?！?/p>
達(dá)摩院C930面向服務(wù)器場景，通用算力性能達(dá)到SPECint2006基準(zhǔn)測試15/GHz，同時(shí)，C930搭載512bitsRVV1.0和8TOPSMatrix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。
同時(shí)，北京開源芯片研究院推出高性能RISC-V處理器“香山”，目前能夠提供三套“香山”開源計(jì)算子系統(tǒng)，包含了CPU核及片上互連。CPU核有兩款，一個是南湖，面向的是A76水平，另一個是昆明湖。
南湖微架構(gòu)SPECCPU2006分值約為10.42分/GHz，同頻性能達(dá)到ARMCortexA76水平。面向服務(wù)器場景的昆明湖V2，在性能上達(dá)到了15分/GHz，如果部分編譯優(yōu)化之后可以達(dá)到18.5分/GHz，功能上對RVA23全面支持，同時(shí)也支持虛擬化。
據(jù)包云崗?fù)嘎?，最新一代架?gòu)昆明湖V3已進(jìn)入探索階段。該架構(gòu)以單核22分/GHz為目標(biāo)，目前在模擬器上已實(shí)現(xiàn)20.1分/GHz，雖與目標(biāo)存在差距，但預(yù)計(jì)在未來半年借助合作伙伴的支持可達(dá)成目標(biāo)。此外，V3在安全性能方面也進(jìn)行了增強(qiáng)。
奕斯偉計(jì)算在RISC-V這邊屬于全面開花類型，基本每個領(lǐng)域都在做。奕斯偉計(jì)算一直在走垂直場景，也就是典型的有限生態(tài)場景。奕斯偉計(jì)算構(gòu)建了RISAA平臺支撐各個產(chǎn)品線，目前奕斯偉計(jì)算推出多款32位嵌入式級、64位應(yīng)用級內(nèi)核產(chǎn)品，覆蓋超低功耗、車規(guī)、信息安全、高性能、AI加速等場景需求，目前已規(guī)模化應(yīng)用于超50款產(chǎn)品中。
在端側(cè)的RISC-V上，沁恒微電子選擇的是MCU路線，打出差異化。目前沁恒微的主要產(chǎn)品包括青稞RISC-V全棧MCU和USB/藍(lán)牙/以太網(wǎng)接口芯片。早在2021年第一屆RISC-V中國峰會之前，沁恒基于自研青稞RISC-V處理器的MCU/SoC就實(shí)現(xiàn)了批量應(yīng)用，青稞系列芯片已成熟商用超5年，產(chǎn)品型號超百款，過億銷量久經(jīng)市場檢驗(yàn)。
在RISC-VIP上，芯來科技在汽車上推出了NA900，這是第一個基于ISO26262ASIL-B/D認(rèn)證的RISC-VCPUIP，目前已經(jīng)搭載在東風(fēng)汽車上。同時(shí)，芯來科技最新發(fā)布的新一代高性能處理器IP——UX1030H。嚴(yán)格遵循RVA23Profile規(guī)范，兼顧生態(tài)完整性與高性能演進(jìn)。
中國IP之王芯原股份，針對不同層級的AI計(jì)算需求，打造了一個基于RISC-V帶AI擴(kuò)展的定制芯片設(shè)計(jì)平臺。該平臺可以做到始終在線，一方面做到不掉電同時(shí)實(shí)現(xiàn)低功耗，另一方面平臺可以集成各種無線方案，滿足低功耗的在線連接，隨時(shí)把端側(cè)產(chǎn)生的Token實(shí)時(shí)送到云端進(jìn)行推理或者是訓(xùn)練。平臺集成ISP、視頻編碼與1TOPS～百TOPS可擴(kuò)展NPU，已在手機(jī)、車載等場景量產(chǎn)芯片。
可以說，中國RISC-V產(chǎn)業(yè)對于促進(jìn)整個芯片生態(tài)多樣化正起到積極而卓越的貢獻(xiàn)。
03
結(jié)語
工業(yè)和信息化部電子信息司副司長史惠康對于中國RISC-V的發(fā)展提出了三點(diǎn)希望：一是要深化協(xié)同，共筑繁榮生態(tài)。二是加速轉(zhuǎn)化，驅(qū)動規(guī)模應(yīng)用。三是堅(jiān)定開放，引領(lǐng)全球協(xié)作。
加速RISC-V的產(chǎn)業(yè)落地，有一點(diǎn)至關(guān)重要。
中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所副所長、中國開放指令生態(tài)（RISC-V）聯(lián)盟秘書長、北京開源芯片研究院首席科學(xué)家包云崗指出：“如果RISC-V僅用于原位替代ARM，會埋沒其真正的優(yōu)勢，沒有將RISC-V開放性和可定制化的優(yōu)勢發(fā)揮出來?！?/p>
從產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑的明確指引，到對核心優(yōu)勢的認(rèn)知深化。RISC-V做好了準(zhǔn)備，邁向更偉大的2025。
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