RISC-V生態(tài)的快速發(fā)展源于業(yè)界對(duì)這一開(kāi)放指令集體系結(jié)構(gòu)的共同信念，然而其發(fā)展并非一帆風(fēng)順。企業(yè)在推廣RISC-V時(shí)面臨諸多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，包括來(lái)自客戶(hù)客戶(hù)的質(zhì)疑、與Arm的差異化價(jià)值、軟件移植的難度等等。但這些挑戰(zhàn)正在逐步得以解決。

在第五屆RISC-V中國(guó)峰會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所副所長(zhǎng)、中國(guó)開(kāi)放指令生態(tài)（RISC-V）聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)、北京開(kāi)源芯片研究院首席科學(xué)家包云崗教授發(fā)表了題為“RISC-V生態(tài)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)”的演講。他分享了RISC-V生態(tài)發(fā)展的現(xiàn)狀、面臨的挑戰(zhàn)以及解決路徑，展現(xiàn)了RISC-V在未來(lái)成為主流指令集體系結(jié)構(gòu)的潛力。

關(guān)于RISC-V的4類(lèi)挑戰(zhàn)和5點(diǎn)認(rèn)識(shí)

包云崗教授開(kāi)篇指出，RISC-V生態(tài)的快速發(fā)展源于業(yè)界對(duì)這一開(kāi)放指令集體系結(jié)構(gòu)的共同信念，即它有潛力在未來(lái)創(chuàng)造一片新天地。然而，他也坦言，RISC-V的發(fā)展并非一帆風(fēng)順。企業(yè)在推廣RISC-V時(shí)面臨諸多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，例如下游客戶(hù)對(duì)RISC-V缺乏了解，質(zhì)疑其與ARM的差異化價(jià)值，客戶(hù)不清楚RISC-V芯片的主打場(chǎng)景，軟件移植和開(kāi)發(fā)成本高，現(xiàn)有軟件難以直接適配，市場(chǎng)熟悉ARM解決方案的人才眾多但RISC-V技術(shù)支持人才稀缺，以及客戶(hù)期待更具性?xún)r(jià)比的RISC-V整體解決方案。包教授將這些問(wèn)題歸納為四類(lèi)：產(chǎn)品與解決方案不足、工具鏈不完善、人才短缺以及缺乏標(biāo)桿案例。他強(qiáng)調(diào)，盡管挑戰(zhàn)重重，但通過(guò)開(kāi)放性和可定制化的優(yōu)勢(shì)，RISC-V有望在未來(lái)實(shí)現(xiàn)突破。

針對(duì)這些問(wèn)題，包云崗提出了關(guān)于RISC-V的五點(diǎn)認(rèn)識(shí)，勾勒出解決路徑和發(fā)展方向。首先，RISC-V不應(yīng)僅被視為ARM的原位替代品，而應(yīng)充分發(fā)揮其開(kāi)放性和可定制化優(yōu)勢(shì)，探索差異化應(yīng)用場(chǎng)景。其次，RISC-V的開(kāi)放性支持開(kāi)源實(shí)現(xiàn)和工具鏈，類(lèi)似Linux和RedHat的成功模式，可顯著降低開(kāi)發(fā)成本并催生新商業(yè)模式。第三，RISC-V的可定制化特性結(jié)合敏捷開(kāi)發(fā)，能夠降低開(kāi)發(fā)門(mén)檻，未來(lái)可能實(shí)現(xiàn)“開(kāi)發(fā)APP加少量人員即可推出軟硬件解決方案”的模式。第四，AI推理的算力需求為RISC-V提供了新賽道，RISC-V與AI的組合有望成為未來(lái)趨勢(shì)。最后，當(dāng)前RISC-V生態(tài)中，芯片公司獲利較多，但需探索讓軟件開(kāi)發(fā)者獲利的機(jī)制，以推動(dòng)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。

開(kāi)源模式降低企業(yè)成本，推動(dòng)生態(tài)發(fā)展

包云崗以北京開(kāi)源芯片研究院的“香山”開(kāi)源計(jì)算子系統(tǒng)為例，詳細(xì)介紹了如何通過(guò)開(kāi)源模式降低成本并推動(dòng)RISC-V生態(tài)發(fā)展。以一款量產(chǎn)10萬(wàn)顆的64核服務(wù)器芯片為例，傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本約7.5億元，IP授權(quán)和版稅占2.5億元，約33%。通過(guò)開(kāi)源聯(lián)合開(kāi)發(fā)模式，可節(jié)省約2.5億元的IP費(fèi)用，為企業(yè)釋放更多創(chuàng)新資源?！跋闵健表?xiàng)目已推出三套開(kāi)源計(jì)算子系統(tǒng)，包括兩款CPU核——南湖和昆明湖，以及兩款片上網(wǎng)絡(luò)——珠江和溫榆河。其中，昆明湖V2面向服務(wù)器領(lǐng)域，性能達(dá)15分/GHz，優(yōu)化后可達(dá)18.5分/GHz，支持RVA23和虛擬化，性能與ARM N2差距縮小至8%左右。溫榆河V2面向通用和智能計(jì)算的片上網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)AI應(yīng)用優(yōu)化，支持32KB多播數(shù)據(jù)傳輸。南湖V5與珠江V1組合則面向終端設(shè)備，提供高性?xún)r(jià)比、低功耗的解決方案。

“香山”子系統(tǒng)已取得初步應(yīng)用成果。例如，進(jìn)迭時(shí)空公司將“香山”集成至SoC，成功運(yùn)行4核配置并啟動(dòng)虛擬機(jī)，預(yù)計(jì)2025年9月完成流片。此外，“香山”編譯器基于LLVM開(kāi)發(fā)，進(jìn)一步提升了20%的性能，已并入LLVM主線。未來(lái)，“香山”將繼續(xù)迭代。昆明湖V3目標(biāo)單核性能達(dá)22分/GHz，當(dāng)前模擬器性能為20.1分/GHz，并增強(qiáng)了機(jī)密虛擬機(jī)等安全特性。溫榆河和多核系統(tǒng)，包括2核、4核、8核、16核，已通過(guò)穩(wěn)定性測(cè)試，面向AI和服務(wù)器場(chǎng)景持續(xù)優(yōu)化。

針對(duì)業(yè)界對(duì)開(kāi)源質(zhì)量的質(zhì)疑，包云崗強(qiáng)調(diào)，開(kāi)源完全可以交付產(chǎn)品級(jí)設(shè)計(jì)?！跋闵健表?xiàng)目通過(guò)與多家企業(yè)的合作，累計(jì)開(kāi)發(fā)2萬(wàn)多個(gè)測(cè)試用例，實(shí)現(xiàn)100%功能點(diǎn)覆蓋，發(fā)現(xiàn)并修復(fù)1470個(gè)Bug，其中近500個(gè)由合作企業(yè)貢獻(xiàn)。奕斯偉、進(jìn)迭時(shí)空、藍(lán)芯算力、算能等企業(yè)，以及合見(jiàn)工軟、芯華章、新思等工具提供商，為“香山”的驗(yàn)證提供了重要支持。

包云崗表示，“香山”子系統(tǒng)將在2025年實(shí)現(xiàn)4核、8核、16核乃至64核的交付，部分企業(yè)將在9月完成流片。他呼吁更多企業(yè)參與RISC-V生態(tài)建設(shè)，借鑒Linux的成功經(jīng)驗(yàn)，共同打造開(kāi)源主線，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。開(kāi)源IP比例的提升將顯著降低行業(yè)成本，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

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包云崗教授的演講既有對(duì)RISC-V未來(lái)前景的堅(jiān)定信心，也有對(duì)現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)的清醒認(rèn)識(shí)。他通過(guò)“香山”項(xiàng)目的實(shí)踐，展示了RISC-V在開(kāi)源模式下的巨大潛力，為業(yè)界提供了清晰的發(fā)展路徑。RISC-V生態(tài)的成功不僅依賴(lài)技術(shù)突破，更需要全行業(yè)的共同努力與創(chuàng)新。