RSIC-V进入应用爆发期，AI领域展现应用潜力

21世纪经济报道记者 董静怡 深圳报道

从软件到硬件，开源已经成为数字产业的大势所趋。回顾RISC-V作为一种新兴开源芯片架构的发展历程，达摩院院长张建锋认为，RISC-V以其开放、模块化和可扩展的核心特性，极大地降低了开发者参与创新的技术门槛，为整个半导体产业带来了前所未有的机遇。

2023年，麻省理工科技评论将RISC-V评选为十大突破性技术，并给出了高度评价，认为其有望改变一切的芯片设计。中国工程院院士倪光南预测——在CPU领域，未来将形成英特尔（x86）、Arm、RISC-V三分天下的格局。

目前，全球70多个国家和地区已经投入到RISC-V领域，软硬件生态日趋成熟，AI浪潮也给RISC-V带来了更大的想象空间。

3月14日，在达摩院举办的2024玄铁RISC-V生态大会上，达摩院宣布玄铁系列将面向低功耗、AI加速、车规及安全领域全面迭代升级。

张建锋表示，“RISC-V在产业发展趋势上越来越清晰。第一方面是在嵌入式系统里面变得更普及，第二能够向更平台化的PC端承载更多的应用，第三是在一些新型的算力方面，比如人工智能方面有新的突破。”

他表示，随着新型算力需求激增，RISC-V发展迎来蝶变，即将进入应用爆发期。

需要更强大的生态

“在全球半导体产业发展史上，开源开放的RISC-V第一次让所有企业和开发者都能充分地、自由地贡献自己的智慧。”张建锋表示。

从成功研发到出货100亿颗芯片，RISC-V用了约10年时间，走完了传统架构30年的发展历程。2023年，RISC-V International首席执行官Calista Redmond在RISC-V峰会中表示，未来几年RISC-V采用率将以40%年复合增长率增长，2030年RISC-V架构芯片更有望突破160亿颗。据统计，RISC-V基金已有高通、NVIDIA和Google等超过4000名成员。

集由于其开放性和灵活性，RISC-V指令过往在嵌入式领域迅速获得关注和应用。嵌入式系统通常是针对特定任务设计的，它们的软件和硬件紧密耦合，不需要广泛的第三方软件支持或复杂的生态系统。

然而，随着技术的发展和市场需求的变化，RISC-V也在不断演进。这种演进体现在它从原本主要应用于嵌入式系统，逐渐扩展到需要更高性能的系统级应用。在这些应用中，系统可能需要支持更多的软件和硬件组件，以及更复杂的生态系统，例如操作系统、中间件、开发工具等。

RISC-V的这种变化意味着它不仅仅局限于那些一次性开发的嵌入式应用，而是开始支持需要二次开发、持续更新和扩展的平台，例如，服务器、个人电脑、高性能计算等领域，这些领域的系统通常需要一个强大的生态来支撑，包括广泛的软件兼容性、开发社区的支持、以及硬件和软件的持续更新。

“RISC-V发展的动力不是要取代传统架构，而是以开放创新充分发挥自身优势”，张建锋表示，“无论是嵌入式系统的小型化设计，还是大数据分析和机器学习所需的算力支撑，RISC-V都以其开放性、灵活性和高效能赢得了市场和更多用户的认可。”

在刚刚过去的2023年，RISC-V生态也有了进一步发展。

5月，Meta基于RISC-V架构推出首代AI推理加速器，简称MTIA，用于加快生成式AI模型的训练；

6月，谷歌、英特尔、英伟达、高通、阿里等13家企业发起的全球RISC-V软件生态计划“RISE”正式启动，旨在加速RISC-V的软件生态建设及应用商业化进程，成员将联合推动RISC-V处理器在移动通信、数据中心、边缘计算及自动驾驶等领域的市场化落地；

10月，高通宣布将与谷歌合作推出基于RISC-V架构、支持Wear OS系统的智能穿戴芯片，并将在全球市场进行商用推广。

“面向更多的不同应用之后，要面临怎么标准化、避免碎片化等等很多问题。RISC-V要真正走向主流的系统，需要更多的标准化，也要更多的生态来参与进来。”张建锋认为。

目前，中国已有数百家公司在关注或以RISC-V指令集进行开发，在RISC-V International 25个高级会员中，12家为中国企业，包括阿里巴巴、腾讯等。

AI带来爆发新机遇

眼下，RISC-V的生态正在产生裂变，达摩院玄铁RISC-V团队资深技术专家李春强向21世纪经济报道记者表示，已经看到越来越多的客户在使用RISC-V的技术，行业内对于该技术的使用接受度越来越高。

“上一届大会还在讲‘要让RISC-V’触手可及，让更多开发者去体验，今年情况已然不同，”李春强表示，市场上将会看到越来越多基于RISC-V架构的芯片和软件。

2023年，RISC-V架构在更多实际应用场景中得以落地生根，从物联网设备、边缘计算逐渐迈向AI计算、高性能计算等领域，产生代表性的应用案例。

得益于RISC-V简化的架构，与传统CPU架构相比，它具有更高的性能和更低的功耗，这是支持AI革命的一个良好起点。

“RISC-V可以在比较低的功耗下面处理计算，意味着在有限的能量下面还可以做得更多，所以这一块我们正在跟进，尤其在大模型对算力要求高且算力吃紧的背景下。”知合计算CEO孟建熠向21世纪经济报道记者表示。

与此同时，RISC-V架构具有可扩展性和模块化的特性，这意味着允许设计者定制指令集来优化特定类型计算操作，也可以根据AI工作负载特点提供专门的硬件加速器，更适用于AI爆发带来的极大算力需求。

在达摩院过往的产品中，玄铁推出的C907处理器是全球首款针对AI的拓展处理器，其端到端性能提升了7倍，表明RISC-V架构在AI领域的应用具有显著的优势。此外，张建锋还提到了C920处理器的全面升级，其AI性能提升了4到6倍，进一步证明了RISC-V在满足未来以AI为主的算力需求方面的巨大潜力。

“玄铁处理器接下去还会继续提升，最主要是往更高端的算力上做，”张建锋表示，“我们目标是向行业提供更加稳定、更加可靠、更加可定制化的芯片。”

会上，达摩院宣布面向AI加速、低功耗、安全等全面升级迭代玄铁产品线，计划于今年内推出下一代处理器C930，为RISC-V向更高性能的探索奠定重要基础。

李春强认为，大模型的发展对于RISC-V来说是一个非常好的机会，因为所有的竞争者都处在相近的起跑线上。他表示，达摩会在硬件（如多核处理器和片上系统设计）和软件（如算法和操作系统）方面进行前期的布局和研发，以确保RISC-V架构能够充分利用其优势来支持大模型。

同时，他也表示，单靠指令集的优化是不够的，需要与下游的合作伙伴一起，包括芯片制造商和软件开发者，共同推进大模型专用芯片的研发。这种合作可以帮助RISC-V更好地适应市场需求，提供更高效的解决方案。

本次大会上，达摩院发起成立“无剑联盟”，通过构建开放、协同、普惠的RISC-V芯片服务体系，向全行业释放基于玄铁RISC-V的生态势能，加速RISC-V产业化进程。

“面向AI、工业控制、车载、机器人、无人操作系统，有新的机会。我觉得RISC-V会发挥开源社区的最大优势，接下去一定会成为一个最主要的计算平台。”张建锋在演讲中表示。

（编辑：杨清清）