RISC-V智算新紀(jì)元:玄鐵全棧方案引領(lǐng)AI高性能計(jì)算與生態(tài)創(chuàng)新
當(dāng)生成式AI掀起新一輪算力需求浪潮時(shí),AI計(jì)算正經(jīng)歷一場(chǎng)深刻的架構(gòu)革命。當(dāng)服務(wù)器機(jī)柜成為阿里巴巴達(dá)摩院玄鐵的ICCAD2025 展臺(tái)C位,這恰恰標(biāo)志著RISC-V正在從消費(fèi)電子向高性能服務(wù)器突破,其模塊化架構(gòu)與生態(tài)創(chuàng)新正在重構(gòu)全球算力競(jìng)爭(zhēng)的底層邏輯。
在專訪環(huán)節(jié),阿里巴巴達(dá)摩院玄鐵 RISC-V 商務(wù)拓展負(fù)責(zé)人李玨打出口號(hào):“RISC-V就現(xiàn)在?!?當(dāng)前,RISC-V正推動(dòng)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)從技術(shù)跟隨者向生態(tài)規(guī)則制定者躍遷。而玄鐵正在做的,是加快AI計(jì)算上的標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng),同時(shí)牽引實(shí)現(xiàn)軟硬生態(tài)的融貫連通。
RISC-V走向AI高性能計(jì)算:架構(gòu)優(yōu)勢(shì)與生態(tài)協(xié)同的雙輪驅(qū)動(dòng)
RISC-V在AI計(jì)算領(lǐng)域的核心優(yōu)勢(shì)源于其模塊化設(shè)計(jì)與后發(fā)先至的天然適應(yīng)性。當(dāng)前RISC-V國(guó)際基金會(huì)60%以上的會(huì)議議題聚焦于AI相關(guān)技術(shù),其中Matrix/矩陣領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)尤為激烈,包括高通、英特爾和達(dá)摩院等國(guó)內(nèi)多家企業(yè)正爭(zhēng)奪這一標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)。李玨指出,這種競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)與當(dāng)年“5G標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)”如出一轍,反映出RISC-V在AI算力領(lǐng)域的戰(zhàn)略地位。
RISC-V的模塊化架構(gòu)通過基礎(chǔ)指令集RV32I/RV64I與擴(kuò)展指令集的靈活組合,實(shí)現(xiàn)了對(duì)AI算子的精準(zhǔn)適配。與Arm的固定指令集架構(gòu)和X86的復(fù)雜指令集相比,RISC-V無需依賴既定支持即可重新定義算子,這使得阿里云、電信云等應(yīng)用廠商能將實(shí)際需求直接融入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。李玨舉例說明,隨著DeepSeek大模型大幅降低端側(cè)AI運(yùn)算量,恰好RISC-V也正向上擴(kuò)展計(jì)算規(guī)模,當(dāng)大模型數(shù)據(jù)量與RISC-V算力提升達(dá)到契合點(diǎn)時(shí),端側(cè)和邊緣側(cè)將涌現(xiàn)大量基于RISC-V的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)所有AI芯片公司,包括GPU和專用ACIC廠商,均采用RISC-V架構(gòu),尤其是初創(chuàng)企業(yè)更看重其成本優(yōu)勢(shì)——無需承擔(dān)Arm授權(quán)的高成本風(fēng)險(xiǎn),RISC-V成為其架構(gòu)創(chuàng)新的首選。
在高性能RISC-V CPU產(chǎn)業(yè)化路徑上,各家都在呼吁——需要一個(gè)真正的“標(biāo)桿產(chǎn)品”、一個(gè)“爆款”。李玨同樣認(rèn)可這一觀點(diǎn),并且分享了自己觀察。他指出,目前各家芯片企業(yè)預(yù)計(jì)將于2026年Q1、Q2推出高性能產(chǎn)品,這些爆款可能不會(huì)像RK3588那樣覆蓋全場(chǎng)景,而是聚焦于云分發(fā)的算力分配領(lǐng)域。同時(shí),銳芯微近期發(fā)布的RISC-V芯片已采用玄鐵C930內(nèi)核,也一定程度上驗(yàn)證了這一趨勢(shì)。李玨強(qiáng)調(diào),RISC-V的高性能突破關(guān)鍵在于與應(yīng)用場(chǎng)景的深度綁定,例如在服務(wù)器存儲(chǔ)控制、交換機(jī)等場(chǎng)景中,玄鐵C930處理器正通過向量擴(kuò)展和Matrix引擎實(shí)現(xiàn)算力與能效的雙重優(yōu)化。
標(biāo)準(zhǔn)制定層面,玄鐵正主導(dǎo)RISC-V的生態(tài)重構(gòu)。目前,由玄鐵參與或主導(dǎo)的 RISC-V 高性能安全及軟硬件接口標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)已達(dá)70多項(xiàng)。特別是在 AI 領(lǐng)域,玄鐵主導(dǎo)制定了 RISC-V 算子庫接口及測(cè)試評(píng)估等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并倡導(dǎo)通過 RISC-V Profile機(jī)制將指令集組合與性能指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化關(guān)聯(lián)。
據(jù)悉,目前RISC-V最新的 RVA23 Profile 強(qiáng)制包含了完整的 RVV 1.0 向量擴(kuò)展,能夠滿足大模型訓(xùn)練與高性能計(jì)算的需求;而早期的 RVA22 Profile 或其他精簡(jiǎn)配置則允許向量擴(kuò)展作為可選項(xiàng),更適用于邊緣推理場(chǎng)景。這種標(biāo)準(zhǔn)化策略有效化解了生態(tài)碎片化問題,使軟件開發(fā)者能基于統(tǒng)一的 Profile 進(jìn)行高效移植。
行業(yè)觀點(diǎn)認(rèn)為,只有當(dāng) RISC-V 在服務(wù)器領(lǐng)域拿出在單核性能上真正對(duì)標(biāo) Arm Neoverse N2 或 Cortex-X3級(jí)別的標(biāo)桿產(chǎn)品時(shí),才能有力證明其在高端 AI 和高性能計(jì)算領(lǐng)域的可行性。
FlexC系列:指令定制的范式革命與商業(yè)價(jià)值
在AI算力突破的同時(shí),指令集的定制化能力成為決定競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵變量。尤其是芯片設(shè)計(jì)客戶,將“定制”看作是差異化競(jìng)爭(zhēng)力的核心所在。針對(duì)這些客戶需求,近期在北美RISC-V峰會(huì),玄鐵重磅發(fā)布的FlexC系列,是玄鐵技術(shù)路線的創(chuàng)新突破。李玨表示Flex C系列的產(chǎn)品理念——不是提供現(xiàn)成指令,而是賦予客戶自主定制能力。他解釋道,傳統(tǒng)IP授權(quán)模式下,客戶定制指令后,其核心算法Know-how會(huì)向IP廠商開放,導(dǎo)致競(jìng)對(duì)可直接復(fù)用。FlexC通過提供完整的指令集建模環(huán)境、硬件驗(yàn)證平臺(tái)和性能分析工具,使客戶能在保護(hù)算法機(jī)密的前提下實(shí)現(xiàn)指令擴(kuò)展,打造最符合自身需求、最符合垂直場(chǎng)景需求、最能夠體現(xiàn)差異競(jìng)爭(zhēng)力的RISC-V處理器產(chǎn)品。
據(jù)悉,經(jīng)玄鐵團(tuán)隊(duì)與樣本客戶合作驗(yàn)證,基于Flex-C打造的處理器相較通用玄鐵處理器可實(shí)現(xiàn)最高10倍的加速,大幅提升行業(yè)應(yīng)用表現(xiàn)。Flex系列首批無縫兼容主打高性能應(yīng)用的玄鐵C系列處理器,后續(xù)將逐步拓展到E和R系列。
RISC-V生態(tài)建設(shè):告別碎片化,重構(gòu)開源邊界
在RISC-V的發(fā)展歷程中,“生態(tài)脆弱”與“碎片化”始終是伴隨其成長(zhǎng)的兩大爭(zhēng)議。李玨明確指出,RISC-V的生態(tài)建設(shè)已經(jīng)跨過了單純依賴IoT鋪量的階段,走向高性能計(jì)算的生態(tài)構(gòu)建期。
在嵌入式與IoT領(lǐng)域,RISC-V已經(jīng)完成了高度滲透。這個(gè)領(lǐng)域的特點(diǎn)本身就是高度碎片化的——從操作系統(tǒng)到中間件再到應(yīng)用軟件,即便在非RISC-V架構(gòu)下也是如此。RISC-V之所以能在此率先突圍,恰恰是因?yàn)樵擃I(lǐng)域?qū)y(tǒng)一生態(tài)沒有強(qiáng)依賴。
目前的生態(tài)決戰(zhàn)點(diǎn),在于高性能服務(wù)器。李玨分享,只有當(dāng)RISC-V在高性能領(lǐng)域立足,才能真正證明其生態(tài)的成熟。行業(yè)的關(guān)注點(diǎn)已不再是細(xì)分的控制領(lǐng)域,而是集中在高性能服務(wù)器芯片領(lǐng)域。這不僅是硬件性能的較量,更是生態(tài)系統(tǒng)(如Linux服務(wù)器生態(tài)、Windows筆電生態(tài))強(qiáng)綁定能力的試金石。只有拿出了這一級(jí)別的標(biāo)桿性產(chǎn)品,RISC-V才能宣告在全領(lǐng)域可用。
與嵌入式不同,服務(wù)器和AI領(lǐng)域要求高度的軟硬件解耦與兼容。李玨詳細(xì)解釋了這一實(shí)現(xiàn)路徑:
基于Profile(配置)的軟件移植:未來的RISC-V標(biāo)準(zhǔn)化不再是單一指令的堆疊,而是通過定義不同的Profile(即指令集的不同組合)。國(guó)際主流軟件公司(如Ubuntu、Red Hat)將基于特定的Profile進(jìn)行操作系統(tǒng)和軟件的移植,而非針對(duì)某一家芯片廠商進(jìn)行適配。這意味著,只要芯片符合標(biāo)準(zhǔn)Profile,就能運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)軟件,從而在根本上消除了碎片化。
“搶跑”策略:作為標(biāo)準(zhǔn)制定的參與者與引領(lǐng)者,玄鐵的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在于“時(shí)間差”。即在標(biāo)準(zhǔn)頒布的同時(shí),玄鐵能率先推出符合該標(biāo)準(zhǔn)的第一款產(chǎn)品。這使得國(guó)際生態(tài)伙伴(如操作系統(tǒng)廠商)會(huì)最先在玄鐵的硬件上進(jìn)行驗(yàn)證與支持。這種“首發(fā)優(yōu)勢(shì)”是玄鐵區(qū)別于其他廠商的核心生態(tài)門檻。
同時(shí)我們關(guān)注到,在全球范圍內(nèi),新的開源硬件IP項(xiàng)目正在減少,資源正全面轉(zhuǎn)向軟件。業(yè)界共識(shí)在于,當(dāng)RISC-V的標(biāo)準(zhǔn)搭好框架后,軟件開源才是帶動(dòng)應(yīng)用的關(guān)鍵。在AI熱潮下,軟件開源的焦點(diǎn)集中在AI框架上,特別是如何將AI算力高效分配在RISC-V的各個(gè)模塊上。這是目前最熱的投入點(diǎn),也是玄鐵重點(diǎn)投入的方向。玄鐵作為發(fā)起單位之一,參與了國(guó)際RISE組織的建設(shè),致力于構(gòu)建RISC-V的軟件框架。
玄鐵在生態(tài)建設(shè)上正在構(gòu)建一種雙輪驅(qū)動(dòng)模式:一方面,通過開源IP支持高??蒲信c初創(chuàng)項(xiàng)目,在零成本的情況下拉動(dòng)RISC-V的基礎(chǔ)應(yīng)用趨勢(shì)。另一方面,在產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目中,提供經(jīng)過完整驗(yàn)證的商業(yè)化IP,確保高性能產(chǎn)品的穩(wěn)定落地。
此外,通過“無劍聯(lián)盟”,玄鐵還正將EDA廠商(如三大家)、IP廠商納入同一戰(zhàn)壕,旨在讓芯片設(shè)計(jì)者既能利用開源的靈活性,又能享受商業(yè)生態(tài)的確定性,共同推動(dòng)RISC-V在智算時(shí)代的爆發(fā)。
結(jié)語
從ICCAD2025上玄鐵展陳的服務(wù)器機(jī)柜到近期發(fā)布的FlexC的技術(shù)突破,玄鐵的實(shí)踐正在證明RISC-V不是對(duì)傳統(tǒng)架構(gòu)的簡(jiǎn)單替代,而是重新定義計(jì)算范式的底層創(chuàng)新。在AI算力需求爆發(fā)的當(dāng)下,RISC-V的模塊化、靈活性與可擴(kuò)展性,正推動(dòng)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)從“跟隨者”向“規(guī)則制定者”轉(zhuǎn)變。李玨的分享揭示了這一轉(zhuǎn)變的深層邏輯:當(dāng)RISC-V從消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品走向服務(wù)器,從碎片化生態(tài)走向標(biāo)準(zhǔn)化體系,它不僅解決了技術(shù)適配問題,更重塑了產(chǎn)業(yè)協(xié)作模式。
RISC-V生態(tài)的真正價(jià)值在于其開放性與包容性。玄鐵通過標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)建統(tǒng)一框架,通過開源培育人才生態(tài)。當(dāng)越來越多的開發(fā)者在玄鐵的平臺(tái)上創(chuàng)新,RISC-V將不再是一個(gè)技術(shù)選項(xiàng),而成為算力時(shí)代的新基礎(chǔ)設(shè)施。正如李玨所言,“RISC-V就現(xiàn)在”,這場(chǎng)CPU指令集架構(gòu)的革命正以不可逆之勢(shì)改寫全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來圖景。





