作者：电子创新网张国斌
作为后来者，RISC-V架构曾被诟病生态不成熟、缺乏大公司领军者、版本容易碎片化等等，但利用开源，RISC-V架构迅速走完其他架构需要十数年才能走的路程，并在开源力量的推动下，以狂飙突进方式拓展应用领域，RISC-V正在悄悄发生着质变从可选变成必选？
“玄铁RISC-V处理器已经出货40亿颗！而全球RISC-V处理器截止去年出货是100亿颗，玄铁占了近一半！”今天，在由达摩院举办的2024玄铁RISC-V生态大会上，达摩院院长张建锋在发言中表示，“随着新型算力需求激增，RISC-V发展迎来蝶变，即将进入应用爆发期。达摩院将持续加大RISC-V的研发投入和生态共建，推动行业上下游协同创新发展。”
在今天的大会上，RISC-V阵营众多生态伙伴也来到现场，Arteris、新思科技（Synopsys）、Imagination、思尔芯、广东匠芯创、厦门算能、开源麒麟、嘉楠、中国科学院软件研究所、中国电信研究院等带来了玄铁RISC-V在电力、5G通信、机器人、金融、工业、汽车、高性能计算等不同行业的应用成果，基于玄铁RISC-V处理器的笔记本电脑“如意BOOK”也首次亮相！我的第一感觉就是RISC-V在中国不但生态日益成熟了，而且其应用领域早已经超越了物联网，可谓遍地开花！
RISC-V 应用巡礼
在大会现场，广东匠芯创科技有限公司市场总监陈钧向我展示了该公司基于玄铁处理器开发工业MPU MCU方案，他表示：“广东匠芯创科技有限公司成立于2019年，目前总部在横琴。作为中国工业控制芯片的研发和初创企业，立志成为世界一流工业应用芯片方案领导者。目前公司D21x系列工业级MPU和D13X系列跨界MCU已完成KK级规模出货，D12x系列智能屏控制MCU正在积极拓展市场，具有国产芯片划时代意义的M6800系列控制DSP赢得许多工业自动化客户的认可。”
“玄铁的能效比ARM 的 A7、A9都好，已经获得了客户的认可。”他补充说。
实际上，围绕玄铁处理器，一个蓬勃生长的RISC-V协同创新生态雏形已初步形成。
在硬件开发和工具链建设上，基于“无剑600”芯片设计平台，Imagination和玄铁实现了高性能异构算力架构，产出一批高性能芯片；Arteris与玄铁合作保证Arteris Ncore和FlexNoC片上网络互联IP及SoC自动化集成技术与玄铁RISC-V系列产品的互操作性；EDA厂商基于玄铁处理器开发出RISC-V仿真、调试、验证等系列工具，大幅缩短产品验证及上市时间，显著降低风险。
在Imagination展台，我看到了Sipeed 推出的开源产品Lichee Pi的展示，这款开发板采用达摩院的曳影1520 芯片，搭配的是Imaginaiton GPU 和 AI IP,搭载算力为4TOPS@int8 AI 算力的 NPU，支持双屏 4K 显示输出，支持 4K 摄像头接入，双千兆 POE 网口和多个USB 接口，音频由 C906 核心处理。
Imagination演示了汽车 360 环视以及汽车电子仪表盘Demo，主要展示了 IMG GPU 在 RISC-V平台上的显示效果以及可在汽车相关行业上的应用，可以说，Imagination GPU +RISC-V这样的全国产方案在性能上丝毫不输国外同类方案。
在EDA工具领域，新思科技、思尔芯等都在现场展示了支持RISC-V处理器的工具，新思科技较早就开始支持RISC-V ，提供从IP到设计工具的完整支持链条，新思科技AI驱动的 EDA 解决方案加速了 RISC-V 芯片的开发，此外，新思科技的设计参考范式可提供行业领先的最佳 PPA。一些本土公司的RISC-V芯片正是借助新思科技的工具完成了设计。
思尔芯作为耕耘验证领域20年的EDA工具，其芯神瞳VU19P原型验证系统助力本土RISC-V芯片早日面世，如被被视为RISC-V的国际领先代表的“香山”就使用了该系统，迄今为止，“香山”已经成功推出了两代产品，其中，二代“南湖”采用了14nm制程技术，其核心频率高达2 GHz，并获得了10/GHz的SPECCPU 2006评分，综合性能还超越了ARM的Cortex-A76。
为推进“香山”项目，思尔芯提供了芯神瞳VU19P原型验证系统，这是一个可以在真实硬件上测试软件功能和性能的平台，使“香山”的软硬件工程师能够并行工作，显著加速进程。
在跟一些开发者交流时，他们表示，很多开源的工具已经可以支持RISC-V处理器的开发，另外，在专用领域，厂商也提供专用开发工具，可以说，RISC-V的生态已经日益成熟。
在今天的大会上，倪光南院士在发言中表示：“开源模式获得巨大成功，已经从软件领域走向硬件领域，我们应加大开源贡献，推动开源创新，与世界协同，促进RISC-V生态繁荣，推动构建世界主流CPU领域新格局。”
他指出，不管是跟ARM还是X86对比，RISC-V都有优势，跟ARM相比，在技术方面，RISC-V简单、干净而且可以模块化。在研发和商业模式上，RISC-V优势也很明显。
倪院士表示在后PC时代，CPU架构的竞争力不仅要体现在性能上，还需在芯片面积、能耗、价格、研发周期、生态支持等等方面，“以此衡量，x86架构不但在新兴领域没有优势，而且在传统市场总量也会放慢增长。”他表示。
他指出，一种新型的架构DSA（特定领域架构）正日益受到重视，而RISC-V自定义扩展指令是实现DSA的有效途径，“一个时期以来，随着软件技术和工具的发展，软件定制化或”软件定义“已经被人们所普遍接受，今后，随着RISC-V的兴起，随着RISC-V扩展指令集功能的充分发挥，芯片定制化或“芯片定义"也会被人们所普遍接受，DSA就将成为一种流行！”他强调。
在本次大会上，硅谷芯片传奇Jim Keller也发表了演讲，在演讲中他指出，“RISC-V的潜力是无限的。例如，未来我们会迎来前所未见的AI软件应用，而RISC-V有望打造出下一代的AI引擎。”
这位有硅仙人之称的硅谷大神历来喜欢扶弱斗强，目前他是Tenstorrent 的CEO ，因为看不惯英伟达GPU在人工智能领域独霸全球，因此该公司就用RISC-V开发了具有独特AI架构的处理器，结合CPU与AI计算引擎的设计、优化的数据处理能力、灵活的嵌入式CPU以及动态执行与数据压缩功能，为AI应用带来了新的算力选择。他的处理器将采用2nm工艺，预计在其发布后将引发AI领域的地震。
实际上，本土也有与Tenstorrent类似的公司，成立于2019年的算能科技致力于成为全球领先的通用算力提供商，专注于RISC-V、TPU处理器等算力产品的研发和推广应用。公司遵循全面开源开放的生态理念，携手行业伙伴推动RISC-V高性能通用计算产业落地。
在本次大会上，算能不但展示了大量算力产品，更在演讲中指出，要以开放、通用、自由的RISC-V重构一切算力！
算能科技的高博在演讲中指出以 RISC-V 为目标指令，基于并行编程语言、编译优化等技术，就可以实现支持千/万亿参数大模型的新型开源编译软件框架，以此替代CUDA的开源框架。
最近英伟达的一系列举动已经表明它在逐渐封闭CUDA，这对于本土那些兼容CUDA的GPU厂商影响较大，从长远来看应当构建独立的本土算力生态，老张我一直主张打造自己的生态系统，总在老黄的菜园子里种菜，哪天不让你种了 ，你不是完犊子了吗？
在中午的媒体采访中，比科奇微电子(杭州)有限公司芯片研发副总裁沈钲表示，比科奇已经将多核玄铁处理器用在5G通信基带上，“我们在2019年立项时候，就看好RISC-V的生态，以此用RISC-V多核处理器来完成天线端的数据处理器以及高层协议栈信令的解析等。”他指出，“未来我们还将把RISC-V用在数据处理上。”
目前，人工智能处理器中的HBM大大提升了处理器的成本，北京忆芯科技有限公司合伙人朱旭涛指出，公司研究利用RISC-V通过参数预测把SSD应用到人工智能端侧，不但降低了功耗还还降低了人工智能的成本。
在此次大会上，中国科学院软件研究所发布基于RISC-V的开源笔记本电脑“如意BOOK”，它搭载玄铁C910处理器，在openEuler操作系统上流畅运行钉钉、Libre Office等大型办公软件，首次打通了从底层芯片到操作系统到商用软件的RISC-V全链路。中国科学院软件研究所RISC-V负责人郭松柳表示：“我们期待更多开发者基于如意BOOK进行原生RISC-V开发，共同丰富RISC-V的软件应用生态。”
openKylin（开放麒麟）社区朱晓红的表示开放麒麟操作系统支持的硬件系统包括Hifive unmatched、赛昉visionFive、玄铁曳影1520 、矽速科技荔枝派、算能的SG2042、鹏城实验室的Lotus2和鉴释ROMA笔记本电脑等，已经支持基本的开源应用软件和一些商业软件。
张建锋表示5年间，达摩院的玄铁RISC-V处理器发布3个系列9款产品，覆盖高性能、高能效、低功耗等不同场景，在电力行业，国网智芯公司基于玄铁处理器研发面向工业应用的高能效、高安全、高可靠的AI芯片，可用于变电智能巡视、源网荷储协同调度等场景，全面赋能数智化电网建设；在ICT领域，中国电信研究院采用玄铁RISC-V研发云桌面、AI边缘盒子等新硬件，助力打造“端-边-云”全面应用；在机器人方向，亚博智能推动RISC-V首次进入ROS机器人领域，基于玄铁处理器的Mlik-V Meles开发板研发SLAM建图与避障导航小车；润开鸿联合达摩院在玄铁RISC-V上更好地发挥了OpenHarmony分布式技术应用优势，落地金融、交通等行业。
RISC-V的应用可谓遍地开花！有这份喜人的成绩 ，达摩院在幕后的推动作用功不可没！
达摩院玄铁RISC-V团队资深技术专家李春强（左2）表示这几年，达摩院不但开发处理器IP ，在软件上也做了很多工作，据介绍，达摩院玄铁团队5年来大力推动RISC-V软硬件生态的发展，已基本完成国际及国内主流操作系统与RISC-V的全适配，包括安卓、Linux、OpenHarmony、Debian、Fedora、Gentoo、Ubuntu、龙蜥、统信、openKylin、创维酷开系统、RTT等操作系统，并在百余款量产芯片中得到了应用。在适配安卓过程中，阿里巴巴累计进行了12万余行代码的修改，对73万余个testcase作了测试，在推动RISC-V正式接入安卓开源生态的过程中发挥核心作用，谷歌安卓官方接受的首批RISC-V补丁就来自阿里巴巴。首款基于RISC-V的安卓设备也将于2024年大规模商业化落地。
“3年前我们启动了安卓和RISC-V的融合，这不是简单的移植还有功耗的优化等，我们认为后续要往产业化去做。”他表示，“大模型对于RISC-V是个很好的机会，后续会在多核多处理上发力，今年会发布基于我们芯片的大模型应用。”
达摩院的未来规划
现任知合计算CEO的孟建熠博士首先表示自己还是达摩院的一员 ，他表示一个公司如果自己做一个事情，只能从1做到10 ，而要从10做到100局需要扩展，要和伙伴一起来完成，达摩院从10到100的底气就来自于RISC-V生态的发展，“现在RISC-V生态日益成熟，很多初创公司都会选择RISC-V架构，很多大公司也开始宣布采用RISC-V架构。”他指出，“知合计算会推动RISC-V在高性能领域的应用。”
张建锋在发言中指出：“2019年玄铁C910处理器推出，成为全球RISC-V从IoT领域到高性能应用的起点。本届大会，达摩院的玄铁系列将面向低功耗、AI加速、车规及安全领域全面迭代升级。同时，玄铁C907首次实现矩阵运算（Matrix）扩展，为未来AI加速计算提供更多选择；下一代处理器C930也将于今年内推出。”
本次大会上，达摩院发起成立了“无剑联盟”，该联盟通过构建开放、协同、普惠的RISC-V芯片服务体系，向全行业释放基于玄铁RISC-V的生态势能，加速RISC-V产业化进程。
Arteris、芯昇科技、新思科技、Imagination、中国电信研究院等头部企业及机构首批加入“无剑联盟”，成员将基于玄铁处理器紧密推进IP协同、工具链优化、操作系统适配、解决方案拓展、应用推广等工作，持续降低RISC-V开发成本，缩短RISC-V产品及应用上市时间，让终端厂商以更快的速度找到更适配的RISC-V方案，实现更深度的软硬协同全链路应用创新，探索打造RISC-V产业合作新范式。
据了解，这些IP及SoC设计、工具链及平台、操作系统及软件适配、创新解决方案等系统性技术和工程成果，都将通过“无剑联盟”与成员共享，加速RISC-V处理器在不同领域的应用创新及广泛落地。
2023年，RISC-V架构在更多实际应用场景中落地生根，从物联网设备、边缘计算逐渐迈向AI计算、高性能计算等领域，产生代表性的应用案例。“RISC-V发展的动力不是要取代传统架构，而是以开放创新充分发挥自身优势”，张建锋表示，“无论是嵌入式系统的小型化设计，还是大数据分析和机器学习所需的算力支撑，RISC-V都以其开放性、灵活性和高效能赢得了市场和更多用户的认可。正如哥伦布探索新世界之船，RISC-V是我们探索新算力世界的航船，驶向未知而广阔的计算技术海洋！”
张建锋的最后一句总结既激动人心也寓意深刻啊！
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