今年以來(lái)，DeepSeek開(kāi)源模型的爆火，讓開(kāi)源開(kāi)放再度成為熱門(mén)話題。在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，由于X86和ARM被歐美主導(dǎo)，而RISC-V作為開(kāi)放的指令集標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)具備低功耗和靈活定制的優(yōu)勢(shì)，備受中國(guó)企業(yè)關(guān)注。業(yè)界認(rèn)為，RISC-V或?qū)⒔鐰I的爆發(fā)迎來(lái)發(fā)展新契機(jī)。

3月22日，在上海舉行的“好望角科學(xué)沙龍”上，作為本期科學(xué)沙龍活動(dòng)的“科學(xué)主理人”，中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所副所長(zhǎng)、研究員包云崗表示，以開(kāi)源驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新，RISC-V靈活性?xún)?yōu)勢(shì)若能被充分發(fā)揮，有望重塑AI時(shí)代的算力版圖，并成為AI推理算力的最好搭檔。

在現(xiàn)場(chǎng)，國(guó)家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心總工程師周平、中國(guó)科學(xué)院軟件所副所長(zhǎng)武延軍、上海開(kāi)源信息技術(shù)協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)朱其罡、阿里巴巴達(dá)摩院資深技術(shù)專(zhuān)家李春強(qiáng)等AI、芯片領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者與40多位科技企業(yè)創(chuàng)始人、知名硬科技投資機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人等，圍繞RISC-V的技術(shù)趨勢(shì)、人才需求、生態(tài)構(gòu)建和產(chǎn)學(xué)研協(xié)同等話題，進(jìn)行了探討和交流。

大模型對(duì)于算力的龐大消耗，催生了行業(yè)對(duì)于高性能、低功耗處理器的需求。在處理器設(shè)計(jì)領(lǐng)域，相比傳統(tǒng)的X86和ARM，RISC-V是一種開(kāi)放的指令集架構(gòu)，可用來(lái)向芯片下達(dá)指示和命令，且更易通過(guò)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)，適應(yīng)以DeepSeek為代表的大模型的運(yùn)行需求。

包云崗 圖源：觀察者網(wǎng)

包云崗表示，隨著DeepSeek等大模型的興起，AI推理產(chǎn)生的算力需求將會(huì)數(shù)量級(jí)增長(zhǎng)，近期各行各業(yè)都在本地化部署DeepSeek，在全國(guó)產(chǎn)生了巨大的算力需求，導(dǎo)致很多智算中心算力供不應(yīng)求。他認(rèn)為，RISC-V芯片能夠憑借其低功耗和靈活定制的優(yōu)勢(shì)改變這一現(xiàn)狀。

近年來(lái)，RISC-V架構(gòu)發(fā)展勢(shì)頭迅猛。這一技術(shù)自2010年誕生后，用15年時(shí)間里完成了其它指令集架構(gòu)30年的發(fā)展歷程，2015年首款RISC-V物聯(lián)網(wǎng)芯片落地，2024年美國(guó)GPU巨頭英偉達(dá)宣布年出貨10億顆RISC-V內(nèi)核。根據(jù)全球知名咨詢(xún)機(jī)構(gòu)Omdia的預(yù)測(cè)，到2030年，基于RISC-V的AI處理器出貨量將超過(guò)5億顆。

在RISC-V出現(xiàn)之前，全球芯片主要使用的是兩套封閉指令集——由英特爾主導(dǎo)的X86架構(gòu)和ARM主導(dǎo)的ARM架構(gòu)。直到2010年，加州大學(xué)伯克利分校的計(jì)算機(jī)科學(xué)家們發(fā)動(dòng)了一場(chǎng)“指令集平權(quán)運(yùn)動(dòng)”，創(chuàng)造了完全開(kāi)源、模塊化的RISC-V架構(gòu)，任何人都能免費(fèi)使用、修改和擴(kuò)展，并通過(guò)RISC-V國(guó)際基金會(huì)為核心芯片架構(gòu)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，但不擁有或控制技術(shù)。此后為確保RISC-V的開(kāi)源，RISC-V基金會(huì)總部還從美國(guó)遷移到了瑞士。

包云崗認(rèn)為，RISC-V正引領(lǐng)芯片設(shè)計(jì)從‘私有封閉’向‘開(kāi)源協(xié)作’的范式革命。我國(guó)香山高性能處理器核IP、玄鐵C930服務(wù)器芯片等RISC-V領(lǐng)域的技術(shù)突破，驗(yàn)證了RISC-V在高性能計(jì)算領(lǐng)域的可行性。也因此，開(kāi)源的RISC-V正在快速崛起，成為全球科技產(chǎn)業(yè)的重要一環(huán)，其生態(tài)也將開(kāi)辟中國(guó)芯片自主新賽道。

但想要構(gòu)建像X86和ARM一樣的成熟生態(tài)，RISC-V仍要克服不少困難。包云崗指出，RISC-V在應(yīng)用中還需要攻克“三座大山”，分別是工具鏈短板、標(biāo)桿案例缺失和人才缺口。尤其是人才缺口，RISC-V領(lǐng)域從芯片設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、解決方案、技術(shù)支持等各個(gè)層次人才均不足，教學(xué)、資料、培訓(xùn)、認(rèn)證等需加強(qiáng)。為此，他自2019年起，推動(dòng)中國(guó)科學(xué)院大學(xué)啟動(dòng)“一生一芯”計(jì)劃，讓每一位參與該計(jì)劃的學(xué)生在畢業(yè)時(shí)完成一款RISC-V處理器的設(shè)計(jì)并流片，希望以此縮短人才從培養(yǎng)階段到投入科研與產(chǎn)業(yè)一線的周期。

圖源：觀察者網(wǎng)

行業(yè)快速發(fā)展，離不開(kāi)科研的突破。在活動(dòng)上，深圳大學(xué)特聘教授、東壁科技數(shù)據(jù)創(chuàng)始人吳登生發(fā)布了《RISC-V領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢(shì)研究報(bào)告》。報(bào)告指出，RISC-V領(lǐng)域的科研版圖正加速擴(kuò)張，美國(guó)、中國(guó)、歐洲正成為該領(lǐng)域的創(chuàng)新三角，“RISC-V領(lǐng)域的研究具有較強(qiáng)的國(guó)際化特征，多個(gè)國(guó)家在該領(lǐng)域發(fā)表了較多論文。”

吳登生表示，美國(guó)以463篇RISC-V領(lǐng)域的論文居首位，占比22.17%。中國(guó)學(xué)者則發(fā)表了301篇論文，占比14.42%，僅次于美國(guó)。德國(guó)和意大利發(fā)表論文的占比分別為13.51%和12.69%。此外，報(bào)告中還提到日本、英國(guó)和印度等國(guó)家也具備一定的研究基礎(chǔ)，RISC-V研究的全球影響力不斷擴(kuò)展。

本次發(fā)布的報(bào)告，通過(guò)對(duì)RISC-V領(lǐng)域的關(guān)鍵詞及其聚類(lèi)分析發(fā)現(xiàn)，RISC-V領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)涵蓋了多個(gè)方向，如“accelerator（硬件加速器）”在涉及RISC-V領(lǐng)域的研究中最受關(guān)注，“attack（攻擊）”和“security（安全）”這類(lèi)關(guān)鍵詞的高頻出現(xiàn)，也反映出安全在RISC-V生態(tài)建設(shè)中的重要性。而“computation（計(jì)算）”“methodology（方法）”“energy efficiency（能效）”等高頻關(guān)鍵詞則體現(xiàn)了學(xué)術(shù)界對(duì)于計(jì)算優(yōu)化、能效優(yōu)化等RISC-V在落地應(yīng)用中繞不開(kāi)的問(wèn)題。

吳登生 圖源：觀察者網(wǎng)

吳登生認(rèn)為，RISC-V作為一種精簡(jiǎn)指令集只有47條基礎(chǔ)指令，若要實(shí)現(xiàn)性能突破，還需要通過(guò)涉及硬件加速器、拓展指令集、優(yōu)化處理器架構(gòu)等優(yōu)化手段來(lái)完成。而且，此前RISC-V芯片的應(yīng)用領(lǐng)域以物聯(lián)網(wǎng)為主，在人工智能時(shí)代下，還需要通過(guò)不斷地優(yōu)化和提升，滿(mǎn)足不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ赗ISC-V芯片的需求。

“好望角科學(xué)沙龍”由中科創(chuàng)星發(fā)起、東壁科技數(shù)據(jù)作為學(xué)術(shù)支持單位，持續(xù)聚焦人工智能、光子科學(xué)、量子計(jì)算、可控核聚變、生命科學(xué)、合成生物學(xué)等前沿領(lǐng)域，致力于打通學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界的“鴻溝”。在去年7月第一期沙龍上，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授陸朝陽(yáng)分享了《從愛(ài)因斯坦的好奇心到量子計(jì)算》主題演講，并與多所知名高校的青年科學(xué)家以及硬科技企業(yè)家進(jìn)行了一場(chǎng)關(guān)于“激動(dòng)人心的量子革命”的對(duì)話交流。

中科創(chuàng)星創(chuàng)始合伙人米磊表示，指令集架構(gòu)的演進(jìn)史始終伴隨著開(kāi)放與封閉的博弈，傳統(tǒng)架構(gòu)在靈活性和成本上的局限日益凸顯，而RISC-V的誕生，不僅是對(duì)技術(shù)壟斷的反抗，更是對(duì)開(kāi)源精神的堅(jiān)定信仰。它如同一把鑰匙，打開(kāi)了芯片設(shè)計(jì)的“黑箱”，讓更多人參與到創(chuàng)新的浪潮中。同時(shí)，RISC-V在AI PC、智能機(jī)器人、自動(dòng)駕駛等前沿領(lǐng)域已經(jīng)展現(xiàn)出了極高的應(yīng)用價(jià)值。本期主題通過(guò)跨界交流，引發(fā)思考，探索RISC-V的未來(lái)發(fā)展路徑。

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