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RISC-V:未来CPU自主发展的核心驱动力

RISC-V:未来CPU自主发展的核心驱动力 RISC-V CPU发展 高性能计算 生态基础 第1张

未来中国CPU的发展中,RISC-V因其自主、可控、繁荣的特性,被视为三大指令集架构之一。在2025 RISC-V全球峰会上,芯原股份创始人戴伟民强调,RISC-V产品对于推动中国CPU发展的重要性。

随着AI应用及算法创新的发展,RISC-V作为一种开源指令集架构,近年来迎来了前所未有的发展机遇。其应用场景已从AIoT端侧扩展到更具战略意义的高性能计算领域。在峰会上,多名半导体产业从业者认为,RISC-V指令集的开放性和可扩展性,使其更适应未来的AI计算需求。

向高性能计算进发,RISC-V已初具生态基础

据SHD Group的预测,基于RISC-V的SoC芯片市场渗透率将从2024年的5.9%增长到2031年的25.7%。预计到2031年,RISC-V出货量将超过200亿颗,主要市场包括消费电子、计算机、汽车等。这标志着RISC-V在高性能计算领域的发展已具备初步生态基础。

自2019年起,RISC-V在国内开始商业化,AloT芯片成为其量产突破口。多名行业专家表示,RISC-V的精简指令集、可裁剪架构和高可配置性,使其特别适合资源受限的嵌入式和控制类芯片。

从A股公司来看,兆易创新、中科蓝讯等厂商均在2019年至2020年发布了基于RISC-V的芯片产品。而芯原股份、北京君正等公司也在推进基于RISC-V指令集的IP或芯片产品量产项目,但其在AI场景中的应用仍需进一步突破。

在初创公司方面,国内RISC-V阵营芯片企业如中科物栖、时擎科技等,均聚焦IP或AIoT产品。这些企业成立时间集中在2019年前后。

随着软件栈的完善,工具链和RTOS/Linux支持度的提升,RISC-V正逐步从“嵌入控制”向“通用算力核心”迈进。特别是在AI推理算力下沉至边缘与终端设备后,RISC-V在AI芯片中的控制调度核心角色得到进一步巩固。

多核异构,RISC-V或带来计算效能跃升

在AI等高性能计算场景中,RISC-V的优势在于其能够作为控制核或通用并行计算能力,提升计算效率。以RISC-V为基础构建高性能计算芯片已成为不同算力厂商的共识。

根据胡振波的表述,AI芯片对高并行度Vector Core的需求几乎是刚需。而RISC-V的可裁剪性、开放性与低功耗特性,与AI场景天然契合。

英伟达等越来越多的AI芯片厂商选择RISC-V替代传统M类/A类ARM核,形成多核异构+可编程控制的结构范式。基于RISC-V的Vector Processor Unit(VPU)可以很好地帮助GPU、NPU等加速器提供更通用的性能。

在2025 RISC-V全球峰会上,英伟达硬件工程副总裁Frans Sijstermans透露,公司正积极推进CUDA向RISC-V架构的移植工作。此前CUDA仅部署于x86与ARM架构。

据Frans Sijstermans展示的英伟达NVLink Fusion技术蓝图显示,该技术将整合RISC-V CPU、GPU、网络芯片及NVLink互连技术,构建数据中心级架构。其中,NVLink Fusion不仅支持用RISC-V CPU替代传统x86/Arm架构,还可通过灵活的模块化设计将加速器与自定义芯片无缝集成。

挑战与机遇并存:RISC-V的应用爆发之路

“尽管RISC-V的应用足迹已遍及嵌入式领域的多个关键场景,但整体基础仍不够坚实。”胡振波表示,专用场景中,RISC-V产品在通信、Wi-Fi等封闭型、定制化芯片中已有广泛部署。但在通用场景中,其落地仍显薄弱。

“软件生态完善是实现RISC-V高性能服务器产品化的必要条件。”算能科技相关负责人表示,RISC-V产品化面临软件生态建设挑战。这包括调试与Trace工具支持不足、操作系统驱动主线化进程慢以及性能瓶颈等问题。

中国开放指令生态(RISC-V)联盟秘书长包云岗在峰会上表示,行业亟须通过标杆案例建立信心。同时指出芯片设计、验证等各个层次人才均存在不足。