RISC-V：搅动AI时代“一池春水”

最近一段时间以来，RISC-V热度持续攀升。英特尔高级CPU架构师离职后创立了一家RISC-V初创公司AheadComputing；意法半导体入股欧洲RISC-V初创芯片公司Quintauris GmbH，该公司由高通、恩智浦、博世、英飞凌，以及Nordic等六大半导体巨头联合成立；传奇CPU设计师Jim Keller也看好RISC-V，所创办的Tenstorrent初创企业最近在Hot chips上揭晓了第二代RISC-V芯片Blackhole，他们声称该加速器在原始计算和可扩展性方面可以胜过 Nvidia A100……行业巨头纷纷布局RISC-V，充分说明了RISC-V在未来计算架构中的重要地位。

AI浪潮席卷全球，推动着计算架构的不断演进。从上世纪80年代的X86到本世纪初的ARM，再到如今的RISC-V，每一次架构的变革都反映了时代的需求。根据SHD Group的调研报告，2023年全球RISC-V芯片出货量达到13亿颗，预计2030年出货量将达到162亿颗，年均复合增长率为44%。RISC-V用了约10年时间就走完了传统架构30年的发展历程，在多个领域展现出强大的竞争力。

RISC-V：AI时代数字基础设施的“芯”基石

基础设施是文明的基石，AI时代亦是如此。自2016年AlphaGo战胜人类棋手以来，人类正式步入第四次产业革命，迎来了人工智能时代。现在，行业正在从狭义人工智能（ANI）向通用人工智能（AGI）的过渡。

随着AI技术的进步，生成式人工智能正引发颠覆性创新，形成了重构计算生态的良机。大模型的兴起和应用对算力的需求呈几何级增长，这给AI数字基础设施带来了能耗高、创新活力不够、系统实现代价大这三大挑战。一个直观的事实，训练GPT-3消耗的水量达185000加仑，相当于装满一个核反应堆的冷却塔。

行业迫切需要新的计算架构来解决这些挑战，奕斯伟董事长王东升在9月10日的《RISC-V数字基础设施：绿色 开放 融合》主题演讲中分享了自己的真知灼见，“绿色、开放、融合是我们解决这些问题，创造新的市场机会，形成新的产业创新体系的方向。RISC-V，为AI时代而生，是最符合绿色、开放、融合之要求的计算架构。”

奕斯伟董事长王东升

RISC-V计算架构，由于其简洁、开放、灵活、低功耗、模块化及可扩展性等特点，可以通过指令扩展和定制等方式实现面向AI计算的专有实现，成为可融合CPU、GPU、NPU、DPU等多种计算单元的统一计算底座。同时，它开源开放、竞争充分、演进迅速，对开发者有巨大的吸引力，将吸引全球性的开发者形成社区力量。

此外，新的AI助手将使APP数量大幅度减小，生态建设的难度也会相应降低。因此，不仅RISC-V会成为AI的原生架构，AI赋能的新终端、新设备，也将成为RISC-V的“杀手级应用”。RISC-V+AI，是趋势也是必然。

2023年，奕斯伟董事长王东升提出的“RISC-V数字基础设施（RDI）”概念，为RISC-V产业发展指明了方向。RDI指所有采用RISC-V架构的数字基础设施，包括芯片、设备、软件、系统，以及由此形成的“新算力、新网络、新数据、新设施、新终端”等。

在AI新时代下，RDI的意义非凡。它将RISC-V这一相对抽象的概念具体化为数字基础设施；将离散的、不成规模、不成体系的RISC-V产品，整合成一个完整的系统；同时RDI也阐明了RISC-V在数字中国、数字经济建设中所承担的责任。这对提升RISC-V的影响力和推动其发展具有重要意义。

北大讲席教授谢涛讲到，RISC-V AI芯片主要有两种模式：Integrated 模式（紧耦合）适合低功耗领域（RISC-V+ AI），以CPU主干为骨架，集成在CPU内部，共享PC寄存器等流水线单元，只是在执行单元部分增加了矩阵或向量单元；二、Attached模式（松耦合），适合大算力领域（AI + RISC-V），外挂在CPU上的，会有自己独立的流水线，寄存器堆、缓存等。它是“协处理器”，可以接收来自一个或多个CPU的指令；异步地执行不同CPU提交过来的任务。

王东升认为，RISC-V必将成为AI时代的原生计算架构。

标准日趋完善，RDI开启RISC-V新篇章

RISC-V能够如此迅速发展，并在AI时代占据重要一席，离不开标准的大力支持。

截至2023年底，RISC-V国际基金会会员超过4000名。2023年会员增长28%。RISC-V国际基金会吸引了Intel、Google、Meta、高通、英伟达、三星、IBM等众多巨头的加入。RISC-V国际基金会组建了将近80个技术小组，2023年批准了16项标准。

与此同时，2023年5月31日，RISC-V 软件生态系统 ( RISE ) 项目成立，其目的是加速RISC-V开源软件的开发。RISE 管理委员会包括 Andes、Google、英特尔、Imagination Technologies、联发科、NVIDIA、Qualcomm Technologies、Red Hat、Rivos、三星、SiFive、T-Head 和 Ventana。国内的开源芯片研究院、奕斯伟计算、中科院软件研究所、进迭时空等是会员成员。

基于RISC-V构建AI算力已成全球共识。2024年4月11日：RISC-V国际基金会理事会在基金会社区官宣：2024年RISC-V国际基金会顶级关键战略优先级为：人工智能/机器学习，安全，车载。

随着RISC-V生态的迅速发展，各国政府相继出台政策支持RISC-V发展。在这其中，中国市场是RISC-V生态发展的重要力量。

具体表现在：1）中国企业广泛参与了RV标准的建设，基金会当前董事会投票权的25家高级会员中有12家是中国企业；2）国家鼓励企事业单位、科研院所、社会团体等积极参与RISC-V的技术研究、标准研制、生态构建、应用落地等工作，积极推动RISC-V技术和产业的发展；3）国内RISC-V应用场景呈现多样化发展，发展出了IP核、芯片、软件、应用、支撑与学研等多产业链的生态；4）中国市场规模全球领先，根据RISC-V数据，在过去几年里，全球RISC-V架构芯片的出货量中国占50%以上的份额。

在这样的背景下，RISC-V市场蓬勃发展。根据SHD Group的调研报告,在营收方面：2023年RISC-V SoC市场总收入达到61亿美金，比2022年增长276.8%，预计到2030年增长到927亿美金，复合年增长率为47.4%。从出货量来看：2023年RISC-V SoC市场年度出货量达到13亿个，比 2022年增长134.5%，预计到2030年将增长到162亿个，复合年增长率为44%。总体而言，RDI产业规模建更大，将带来万亿美元级的市场机会。

发布多款RISC-V新品，RISC-V龙头企业引领产业化落地

在奕斯伟计算2024 DPC大会上，围绕“智能终端、智能汽车与智能计算”三大场景，奕斯伟一口气发布了多款RISC-V芯片产品与方案。截止2024年中，奕斯伟已开发RISC-V芯片产品40多款，展现了国产芯片的创新实力。

首先在智能终端领域，奕斯伟计算布局了主控、显示、交互、连接等多种领域专用计算技术，推出多款全球首发的产品，如64位符合RVA23规范的RISC-V多媒体SoC、RISC-V电竞显示器主控芯片、RISC-V 5G小基站射频收发芯片等。

智能汽车领域，奕斯伟计算与合作伙伴提供汽车和车路云一体化两部分解决方案。会上，发布了RISC-V+AI 车控MCU EAM2011、RISC-V车路协同C-V2X SoC ECM9300、RISC-V车载图像处理芯片EAI8800、超低延迟电子后视镜解决方案、柔性OLED智能交互解决方案。

智能计算领域，奕斯伟发布64位RISC-V Dual-Die AI SoC、高性能RISC-V开发板、边缘智能计算站、1U微服务器、AI加速卡/视频卡转码卡。

同时，奕斯伟计算发布了正在研发中的开放的自研IO HUB异构芯粒互联平台，支持灵活搭配GPU、DPU、NPU、xPU等各类计算芯粒，实现通用算力、网络能力及其他多元算力的扩展和多场景多元化应用。

在奕斯伟看来，垂直行业场景是RDI落地的首先突破口。相较于PC、手机等生态高度成熟的领域，垂直行业场景的软件数量可控，生态要求相对不高；行业主导型强，适合统一部署、统一推动；同时，垂直行业的数字化转型需求旺盛，创新热情高，因此特别适合RDI新型数字基础设施落地。

通过在智能终端、智能汽车与智能计算这些领域率先布局，奕斯伟有望推动RISC-V生态的繁荣，加速国产芯片产业的发展。

RISAA平台，助力RISC-V产业化落地

“RISC-V发展到现在，已经到了一个承上启下的关键时期。是时候在IoT领域取得成绩的基础上，开始谋划RISC-V进入强生态领域的策略和路径了。下一阶段，RDI即将进入强生态场景，这将是生态需求高、用户感知度高、影响力强的新场景。”奕斯伟计算高级副总裁、首席技术官何宁在会上表示。

奕斯伟计算高级副总裁、首席技术官何宁

但是软硬件生态不成熟，应用落地难度大仍然是当下RDI所面临的挑战。为了更好的支撑RDI落地，奕斯伟计算打造了RISAA（瑞赛）技术与生态平台，希望能够借此推动行业伙伴间的技术合作、产品统筹与生态共建。

RISAA，即RISC-V+AI Architecture的缩写。RISAA平台，是一个在AI新时代背景下基于新一代计算架构的绿色计算平台。

RISAA平台不只是一个技术支撑平台，更是促进产业落地的生态合作平台。RISAA平台致力于解决的是企业在RISC-V产品开发和生态推广中面临的一些共性问题，如：RISC-V+AI的技术底座尚未形成、技术路线尚未统一；内核资源不足、难以支撑众多的场景和应用需求；各个企业单打独斗，技术与产品资源复用难、无法形成合力；行业应用积累不足，产品竞争力不够；产品推出速度慢，产品丰富度无法满足市场需求等。生成式人工智能正重塑产业生态格局，新应用、新需求正快速涌现，生态链上下游企业必须形成合力，加快迭代技术、产品和软件生态，才能抓住 RISC-V发展的黄金时期。

具体来说，RISAA平台建设包括三大基础技术能力，以及五层级的产业生态共建模式。

三方面的技术能力首先是RISC-V+AI的技术底座能力，旨在构建一个兼容不同计算需求的共性计算底座；其次是DSC能力（Domain Specific Computing，领域专用能力），旨在提升RISC-V产品在各领域应用的竞争力，支撑行业场景落地；最后是开放的软硬件接口与平台，旨在为生态伙伴实现技术上的互联互通提供条件。

五层级的生态共建模式包括在IP、芯粒、芯片、板卡、系统设备五个层级的产品形态上，在每一个层级上与技术能力的建设结合起来，实现合作伙伴间互惠互利、互通有无、协同创新、共谋发展。

总结

AI时代，RISC-V数字基础设施生态的创新与发展已成为不可阻挡的趋势。不同于X86和ARM的“强生态、全兼容”，也有别于一些“全自主、生态弱”的指令集架构，RISC-V走的是“全开放”的发展路径，全世界一起来共建RISC-V生态，谁也不控制谁，谁也卡不了谁。这在AI时代下，是很关键的竞争力所在。面对国际形势的复杂多变，RISC-V为我国建设自主创新的芯片产业链带来了新的机遇，同时这也是国产厂商的共同机会。