“迈向高性能应用是RISC-V发展的必然。”在近日举办的2023 RISC-V中国峰会同期交流会上，赛昉科技助理总裁陈景伟豪情表示。
随着拥有开源、精简、模块化、可拓展的RISC-V架构强势崛起，自2022年底就已实现100亿颗的出货量，用12年时间走完了传统指令集架构30年的发展历程之后，RISC-V架构阵营气势如虹，剑指2025年指数上升至800亿颗。
向这一宏愿发起冲锋，不仅需要RISC-V阵营群策群力，不断完善生态体系，突破RISC-V产业化落地。从更深层次来看，更需要在物联网领域稳步推进之外，迈向更广阔的PC、HPC、AI、汽车电子等高性能应用赛道一展身手。
进入高性能应用成必然
对于进入高性能应用的逻辑，陈景伟分析有三大基本逻辑。
“一是万物互联时代对计算场景的要求多元化且复杂化，需要可应对各种场景的RISC-V指令集来满足。二是RISC-V的设计之初就立足于覆盖各类计算场景，从IoT起步逐渐迭代进入复杂的高性能应用场景，这一理想也在逐步实现。三是随着后摩尔时代到来，制造工艺等各个维度都遭遇了巨大挑战，开源RISC-V将成为产业模式变革的一种迭代方式。”陈景伟总结道。
而这种必然性落实到微观层面，众多企业的积极涌入也成为有力佐证。
一些国内外企业已在先行试水。中国电子工业标准化技术协会执行秘书长朵晶提到，在国内，赛昉科技、平头哥、北京开源芯片研究院等等在着力将RISC-V 应用从MCU逐渐延伸到高性能计算领域，将RISC-V 从嵌入式场景拓展到PC、工业控制、自动驾驶、AI、桌面计算、数据中心等场景。在海外市场，一些厂商在积极开发RISC-V服务器CPU、AI芯片等等，Mobileye推出采用12个RISC-V内核的自动驾驶芯片等等，且原型产品和Roadmap均在快速推进。
朵晶进一步指出，RISC-V从不到50条的指令集一直发展到如今的数百行指令集，已能有效地支撑各种复杂处理器的研发。目前RISC-V 国际基金会已成立数据中心工作组和高性能计算特别兴趣小组，助力RISC-V 进入高性能应用场景的进程。
可以说，从RISC-V的发展态势来看，向高性能应用发起冲锋的号角已然响起，并在走向星火燎原。
应对资金量产生态等挑战
诚然，RISC-V进入高性能应用殊非易事，对于参与企业来说考验可谓是全方位的。
陈景伟提到，基于RISC-V开发高性能应用芯片，需要应对资金、团队、设计理念和能力等多维度的挑战。
以资金为例，高性能芯片的研究需巨量资金支持，据估算研发一颗14nm桌面端CPU需要砸4亿元，而开发7nm的RISC-V服务器CPU研发费用或上10亿元。而且，这需要丰富的端到端团队，从IP设计到验证到软件生态，再到制造、封测以及供应链管理，都要步步为营才有可能成功。同时，要建立以架构为核心的产品设计理念，从硬件到后续的软件生态都要围绕这一架构来搭建，从而有能力开发高性能RISC-V内核以及高性能超大规模总线，如果缺乏总线能力，多核CPU的性能就难以提升。
此外，实现芯片的量产至关重要，而从流片到量产其实中间隔着一个“太平洋”。陈景伟指出，因真正的量产要满足两个核心：一是可靠性通过充分的测试，它的缺陷率一定要低于每百万片1000片。二是要有稳定的产能供应。这中间有着巨大的工作量，满足这两大核心才能启动生态。
对于RISC-V来说，高性能应用的软件生态是绕不过去的坎。陈景伟也指出，进入高性能领域要建立较完善的生态，英特尔x86架构在PC和服务器领域占据统治地位是一个长迁移；而Arm进入数据中心将是一个相对短的迁移，开放的RISC-V将比两者的迁移更快，预计3-5年将进入PC、数据中心等应用。
据悉，目前RISC-V已实现了对于LiteOS、FreeRTOS、Linux、安卓AOSP等众多操作系统的支持，这意味着RISC-V有能力通过云、桌面、终端等不同操作系统承接各类应用。随着RISC-V处理器在性能上的快速提升，以及软硬件生态的快速发展，目前RISC-V也已开始逐步进入x86、Arm的“领地”，直面角力。
进入高性能应用，采取垂直整合的落地模式或是制胜之道。陈景伟表示，开发RISC-V芯片应着力于满足客户的诸多需求，包括交付、适配、开发便利等等，涉及处理器核、处理器、开发板、生态和系统等，落地的难度较大，设计厂商应提升全面整合的能力加速落地。
AI和PC率先闯关
对于高性能应用的“进化”路径，陈景伟看好在2023年和2024年分别将产生首个面向AI芯片和桌面级PC的量产RISC-V芯片。
平头哥成为AI芯片试水的先锋。凭借玄铁RISC-V高性能全栈技术，在安卓商业化应用、视频视觉、数据中心等场景率先广泛落地。同时，平头哥发布首个自研RISC-V AI平台，通过软硬件深度协同，较经典方案提升超八成性能，支持运行170余个主流AI模型，推动RISC-V进入高性能AI应用时代。
此外，赛昉基于高性能JH-7110，在应用落地方面已取得重要突破，如全球首款集成3D GPU的量产RISC-V单板计算机、全球首款RISC-V平板电脑等产品相继推出。
值得一提的是，前不久国内也推出了全球首款基于RISC-V的笔记本电脑ROMA，这款笔记本电脑是由RISC-V基金会牵头，由深度数智开发、鉴释科技调试，预装多语言版openKylin操作系统，内置办公软件、浏览器等，可满足基本的办公需求。
深度数智相关负责人对集微网介绍，目前这一笔记本最主要的问题在于RISC-V芯片的适配性还需要提升，包括GPU渲染的适配。后续将持续优化这些问题，提高适配度，在软件方面工具链也会持续开发。
这位负责人还表示，年底将会交付新一代ROMA笔记本，将有性能更佳的SoC、操作系统，以及优化的高性能工具链和开发工具。
对于后续的演进，陈景伟提到，在2025年将产生首个数据中心场景的量产芯片；2026年面向汽车智能座舱芯片问世；2027年首个数据中心量产主控CPU上市，2028年将是关键节点，最高性能商用核将比肩另一架构，2029年有望面向智能手机的SoC量产，在2030年全面走向“三分天下有其一”。
望眼未来，RISC-V 芯片将对全球信息产业格局产生变革性影响，并形成一种开放共建的处理器芯片新生态模式。“希望国内设计厂商不要重复造轮子，也期待更多的软件厂商加入，让RISC-V的软件生态愈加丰富。未来国内产学研用一起合力将RISC-V生态推向高性能应用领域，为RISC-V全球贡献中国自己的力量。”陈景伟最后呼吁道。
