從“Baby核”到生態(tài)重構(gòu)：RISC-V走向主流計(jì)算的五大趨勢

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2025-07-19 19:36:00 874

——兼論全球算力重構(gòu)浪潮下的開放指令集機(jī)遇

在全球AI算力需求呈指數(shù)級增長的當(dāng)下，傳統(tǒng)封閉指令集架構(gòu)（如x86與Arm）正面臨靈活性不足、生態(tài)封閉與成本高企的多重挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，從終端AI推理到邊緣智能再到車載計(jì)算，各類垂直場景對“定制化+低功耗+長生命周期”的計(jì)算架構(gòu)提出迫切需求。

在這種背景下，開放、可裁剪、可擴(kuò)展的RISC-V指令集架構(gòu)，正成為全球從“架構(gòu)跟隨者”向“架構(gòu)共建者”轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵抓手。根據(jù)Semico Research預(yù)測，到2030年，RISC-V核心出貨量將突破600億顆，市場滲透率將超過25%。特別是在中國、印度、歐洲等追求“計(jì)算主權(quán)”的地區(qū)，RISC-V更是成為“去中心化算力路線”的核心支撐技術(shù)。

在此產(chǎn)業(yè)大背景下，在7月17日2025年RISC-V中國峰會(huì)圓桌論壇是上，13位產(chǎn)業(yè)大佬觀點(diǎn)激烈碰撞，呈現(xiàn)出極高的產(chǎn)業(yè)代表性與趨勢前瞻性，總結(jié)13位大佬的觀點(diǎn)，可以提煉出RISC-V當(dāng)前走向主流計(jì)算的五大趨勢觀察：

趨勢一：“Baby RISC-V”與微核異構(gòu)——控制路徑創(chuàng)新的新方向

Tenstorrent的首席架構(gòu)師練維漢表示Tenstorrent提出的“Baby RISC-V”設(shè)計(jì)念，采用大量小型RISC-V核來承擔(dān)芯片內(nèi)控制任務(wù)，如數(shù)據(jù)搬運(yùn)、資源調(diào)度與指令解析。這種設(shè)計(jì)不僅降低控制邏輯復(fù)雜度，還優(yōu)化了硅面積利用率，是AI芯片架構(gòu)創(chuàng)新的重要方向。

在AI芯片中，“控制流”與“數(shù)據(jù)流”日趨解耦，微核異構(gòu)架構(gòu)正快速普及。2024年已有如Groq、Esperanto等AI芯片初創(chuàng)公司采用類似策略，RISC-V正成為微核的標(biāo)準(zhǔn)接口選擇。

知合計(jì)算的孟建熠博士表示除了“Baby RISC-V”，還有把計(jì)算矩陣增強(qiáng)、用新的器件、新的方法套上RISC-V這個(gè)殼。“自主可控”是大家經(jīng)常講的，“繁榮”是一個(gè)生態(tài)必須要走的一條路，今天RISC-V應(yīng)該說是國內(nèi)最繁榮的一支了。還有一個(gè)是“創(chuàng)新”，創(chuàng)新就是相當(dāng)于把RISC-V放在上面，其實(shí)底下到底是“Baby”還是“Big”或者各種各樣物理器件上的支撐，這些不同的器件都可以通過RISC-V拿到一個(gè)統(tǒng)一的界面、拿到一個(gè)軟件編程的統(tǒng)一接口，這對生態(tài)繁榮非常有好處。

趨勢二：軟件定義RISC-V生態(tài)，挑戰(zhàn)CUDA的長期可能

與會(huì)嘉賓普遍認(rèn)為，RISC-V未來能否在AI計(jì)算中崛起，關(guān)鍵在于軟件棧是否統(tǒng)一與標(biāo)準(zhǔn)化。目前，國內(nèi)外RISC-V廠商正從編譯器（如LLVM后端）、運(yùn)行時(shí)、AI算子庫（如TVM、Triton）、模型部署工具（如ONNX）等方向共同推進(jìn)。

2023年，谷歌與英特爾均宣布支持RISC-V編譯器生態(tài)的建設(shè)，國內(nèi)阿里平頭哥、芯原、算能、玄鐵也在加速自有軟件棧的開源開放協(xié)同。這種“后CUDA路徑”有望降低AI開發(fā)門檻，打破GPU算力的封閉壁壘。

算能*副總裁高鵬博士表示AI計(jì)算最重要的特點(diǎn)是對于算力、對于存儲(chǔ)、內(nèi)存的帶寬、內(nèi)存的容量乃至芯片互聯(lián)的帶寬提出的挑戰(zhàn)和需求是遠(yuǎn)超一般其他應(yīng)用的。因此為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，我們看到整個(gè)科技界在工業(yè)界做了大量的探索。RISC-V的開放特性使得開發(fā)者們可以非常輕松的基于這種免費(fèi)開放的RISC-V指令集去做架構(gòu)創(chuàng)新，這個(gè)特點(diǎn)是Arm、x86這樣的指令架構(gòu)完全所不具備的。

此外，RISC-V具有可擴(kuò)展性和模塊化這意味著我們可以基于RISC-V指令，去面向?qū)ｉT的某個(gè)應(yīng)用，比如AI這樣的應(yīng)用，去構(gòu)建一套新的擴(kuò)展指令集。并且我們選取硬件的時(shí)候，可以選取支持的模塊化的RISC-V的指令，而不是要實(shí)現(xiàn)全部。這樣就能實(shí)現(xiàn)芯片設(shè)計(jì)的成本最優(yōu)。

“今天在AI的領(lǐng)域CUDA是最大的生態(tài)。數(shù)據(jù)顯示CUDA在全球有數(shù)百萬的開發(fā)者。但是我認(rèn)為RISC-V是非常有機(jī)會(huì)去挑戰(zhàn)CUDA生態(tài)的，因?yàn)槲覀兓谇懊娴倪@種開放性和可擴(kuò)展性，RISC-V是為開發(fā)者去實(shí)現(xiàn)無限的這種創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基礎(chǔ)的平臺。這樣的這種創(chuàng)新又以RISC-V國際基金會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)，這樣會(huì)最終形成一個(gè)共識，這樣的創(chuàng)新探索再實(shí)現(xiàn)共識的這種方式，我認(rèn)為會(huì)把大多數(shù)的未來面向AI應(yīng)用的開發(fā)者們聚集在一起形成一個(gè)新的共識，這樣的新的共識我認(rèn)為非常有機(jī)會(huì)去挑戰(zhàn)CUDA生態(tài)。”他分析說。

趨勢三：端側(cè)AI催生RISC-V MCU/MPU率先落地

在低功耗+高集成的嵌入式設(shè)備中，RISC-V以其輕量、靈活、低成本特性迅速獲得青睞。與會(huì)嘉賓認(rèn)為，AI手表、智能音箱、掃地機(jī)器人、AI眼鏡等將是未來兩年RISC-V MCU/MPU率先落地的主力場景。

截至2024年底，中國已有超40家MCU廠商推出基于RISC-V的產(chǎn)品，沁恒、兆易、賽昉、奕斯偉等走在前列。RISC-V在超低功耗IoT場景中已成為主流選項(xiàng)，進(jìn)一步推動(dòng)“AI on Device”范式成型。

趨勢四：RISC-V車規(guī)級芯片“破圈”，統(tǒng)一異構(gòu)軟件孤島

汽車電子對算力、功耗、安全性、認(rèn)證合規(guī)提出極高要求。RISC-V正憑借開放性和標(biāo)準(zhǔn)化優(yōu)勢切入域控制器、ADAS、座艙等場景，推動(dòng)打破傳統(tǒng)車規(guī)架構(gòu)“碎片化生態(tài)”的困局。

目前全球已有包括SemiDrive、芯馳、英飛凌、賽靈思等廠商在ADAS系統(tǒng)中試水RISC-V IP，并積極參與ISO 26262車規(guī)認(rèn)證生態(tài)建設(shè)。開放IP將加速整車廠與芯片商的深度協(xié)同，構(gòu)建可演進(jìn)的智能汽車架構(gòu)。

趨勢五：EDA與“芯粒（Chiplet）”協(xié)同推動(dòng)架構(gòu)重構(gòu)

隨著Chiplet成為后摩爾時(shí)代核心方向，RISC-V的小核化、標(biāo)準(zhǔn)化特性天然適配“多芯粒異構(gòu)集成”。同時(shí)，其開放架構(gòu)也更容易嵌入EDA早期設(shè)計(jì)驗(yàn)證流程，實(shí)現(xiàn)更低成本、快速試錯(cuò)的芯片開發(fā)路徑。

全球如Cadence、Synopsys、合見工軟、思爾芯等廠商已陸續(xù)發(fā)布針對RISC-V的軟硬協(xié)同驗(yàn)證平臺與IP復(fù)用套件。結(jié)合Chiplet標(biāo)準(zhǔn)（如UCIe），RISC-V有望成為“IP-SoC-系統(tǒng)”三級架構(gòu)打通的關(guān)鍵粘合劑。

RISC-V不是替代者，而是重構(gòu)者

圓桌論壇主持人戴偉民博士認(rèn)為，RISC-V的本質(zhì)不是替代某一種架構(gòu)，而是提供一種計(jì)算*的“重構(gòu)接口”：它讓定制成為可能，讓協(xié)作成為趨勢，讓生態(tài)成為資源。在AI時(shí)代強(qiáng)調(diào)協(xié)同異構(gòu)、算法快速迭代、計(jì)算隨需應(yīng)變的大趨勢下，RISC-V正在成為“軟硬解耦 + 軟件先行”的下一代計(jì)算范式的底層共識。

在這場新的架構(gòu)競賽中，未來的贏家，不再只是單一指令集或單一芯片廠商，而將是那些掌握了“開放生態(tài) + 精細(xì)調(diào)優(yōu) + 多場景適配”能力的系統(tǒng)集成者與平臺運(yùn)營者”。

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