RISC-V：攪動AI時代“一池春水”_風聞
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最近一段時間以來，RISC-V熱度持續攀升。英特爾高級CPU架構師離職後創立了一家RISC-V初創公司AheadComputing；意法半導體入股歐洲RISC-V初創芯片公司Quintauris GmbH，該公司由高通、恩智浦、博世、英飛凌，以及Nordic等六大半導體巨頭聯合成立；傳奇CPU設計師Jim Keller也看好RISC-V，所創辦的Tenstorrent初創企業最近在Hot chips上揭曉了第二代RISC-V芯片Blackhole，他們聲稱該加速器在原始計算和可擴展性方面可以勝過 Nvidia A100……行業巨頭紛紛佈局RISC-V，充分説明了RISC-V在未來計算架構中的重要地位。
AI浪潮席捲全球，推動着計算架構的不斷演進。從上世紀80年代的X86到本世紀初的ARM，再到如今的RISC-V，每一次架構的變革都反映了時代的需求。根據SHD Group的調研報告，2023年全球RISC-V芯片出貨量達到13億顆，預計2030年出貨量將達到162億顆，年均複合增長率為44%。RISC-V用了約10年時間就走完了傳統架構30年的發展歷程，在多個領域展現出強大的競爭力。
**RISC-V：**AI時代數字基礎設施的“芯”基石
基礎設施是文明的基石，AI時代亦是如此。自2016年AlphaGo戰勝人類棋手以來，人類正式步入第四次產業革命，迎來了人工智能時代。現在，行業正在從狹義人工智能（ANI）向通用人工智能（AGI）的過渡。
隨着AI技術的進步，生成式人工智能正引發顛覆性創新，形成了重構計算生態的良機。大模型的興起和應用對算力的需求呈幾何級增長，這給AI數字基礎設施帶來了能耗高、創新活力不夠、系統實現代價大這三大挑戰。一個直觀的事實，訓練GPT-3消耗的水量達185000加侖，相當於裝滿一個核反應堆的冷卻塔。
行業迫切需要新的計算架構來解決這些挑戰，奕斯偉董事長王東昇在9月10日的《RISC-V數字基礎設施：綠色 開放 融合》主題演講中分享了自己的真知灼見，“綠色、開放、融合是我們解決這些問題，創造新的市場機會，形成新的產業創新體系的方向。RISC-V，為AI時代而生，是最符合綠色、開放、融合之要求的計算架構。”
RISC-V計算架構，由於其簡潔、開放、靈活、低功耗、模塊化及可擴展性等特點，可以通過指令擴展和定製等方式實現面向AI計算的專有實現，成為可融合CPU、GPU、NPU、DPU等多種計算單元的統一計算底座。同時，它開源開放、競爭充分、演進迅速，對開發者有巨大的吸引力，將吸引全球性的開發者形成社區力量。
此外，新的AI助手將使APP數量大幅度減小，生態建設的難度也會相應降低。因此，不僅RISC-V會成為AI的原生架構，AI賦能的新終端、新設備，也將成為RISC-V的“殺手級應用”。RISC-V+AI，是趨勢也是必然。
2023年，奕斯偉董事長王東昇提出的“RISC-V數字基礎設施（RDI）”概念，為RISC-V產業發展指明瞭方向。RDI指所有采用RISC-V架構的數字基礎設施，包括芯片、設備、軟件、系統，以及由此形成的“新算力、新網絡、新數據、新設施、新終端”等。
在AI新時代下，RDI的意義非凡。它將RISC-V這一相對抽象的概念具體化為數字基礎設施；將離散的、不成規模、不成體系的RISC-V產品，整合成一個完整的系統；同時RDI也闡明瞭RISC-V在數字中國、數字經濟建設中所承擔的責任。這對提升RISC-V的影響力和推動其發展具有重要意義。
北大講席教授謝濤講到，RISC-V AI芯片主要有兩種模式：Integrated 模式（緊耦合）適合低功耗領域（RISC-V+ AI），以CPU主幹為骨架，集成在CPU內部，共享PC寄存器等流水線單元，只是在執行單元部分增加了矩陣或向量單元；二、Attached模式（松耦合），適合大算力領域（AI + RISC-V），外掛在CPU上的，會有自己獨立的流水線，寄存器堆、緩存等。它是“協處理器”，可以接收來自一個或多個CPU的指令；異步地執行不同CPU提交過來的任務。
王東昇認為，RISC-V必將成為AI時代的原生計算架構。
**標準日趨完善，**RDI開啓RISC-V新篇章
RISC-V能夠如此迅速發展，並在AI時代佔據重要一席，離不開標準的大力支持。
截至2023年底，RISC-V國際基金會會員超過4000名。2023年會員增長28%。RISC-V國際基金會吸引了Intel、Google、Meta、高通、英偉達、三星、IBM等眾多巨頭的加入。RISC-V國際基金會組建了將近80個技術小組，2023年批准了16項標準。
與此同時，2023年5月31日，RISC-V 軟件生態系統 ( RISE ) 項目成立，其目的是加速RISC-V開源軟件的開發。RISE 管理委員會包括 Andes、Google、英特爾、Imagination Technologies、聯發科、NVIDIA、Qualcomm Technologies、Red Hat、Rivos、三星、SiFive、T-Head 和 Ventana。國內的開源芯片研究院、奕斯偉計算、中科院軟件研究所、進迭時空等是會員成員。
隨着RISC-V生態的迅速發展，各國政府相繼出台政策支持RISC-V發展。在這其中，中國市場是RISC-V生態發展的重要力量。
具體表現在：1）中國企業廣泛參與了RV標準的建設，基金會當前董事會投票權的25家高級會員中有12家是中國企業；2）國家鼓勵企事業單位、科研院所、社會團體等積極參與RISC-V的技術研究、標準研製、生態構建、應用落地等工作，積極推動RISC-V技術和產業的發展；3）國內RISC-V應用場景呈現多樣化發展，發展出了IP核、芯片、軟件、應用、支撐與學研等多產業鏈的生態；4）中國市場規模全球領先，根據RISC-V數據，在過去幾年裏，全球RISC-V架構芯片的出貨量中國佔50%以上的份額。
在這樣的背景下，RISC-V市場蓬勃發展。根據SHD Group的調研報告,在營收方面：2023年RISC-V SoC市場總收入達到61億美金，比2022年增長276.8%，預計到2030年增長到927億美金，複合年增長率為47.4%。從出貨量來看：2023年RISC-V SoC市場年度出貨量達到13億個，比 2022年增長134.5%，預計到2030年將增長到162億個，複合年增長率為44%。總體而言，RDI產業規模建更大，將帶來萬億美元級的市場機會。
**發佈多款RISC-V新品，**RISC-V龍頭企業引領產業化落地
在奕斯偉計算2024 DPC大會上，圍繞“智能終端、智能汽車與智能計算”三大場景，奕斯偉一口氣發佈了多款RISC-V芯片產品與方案。截止2024年中，奕斯偉已開發RISC-V芯片產品40多款，展現了國產芯片的創新實力。
首先在智能終端領域，奕斯偉計算佈局了主控、顯示、交互、連接等多種領域專用計算技術，推出多款全球首發的產品，如64位符合RVA23規範的RISC-V多媒體SoC、RISC-V電競顯示器主控芯片、RISC-V 5G小基站射頻收發芯片等。
在奕斯偉看來，垂直行業場景是RDI落地的首先突破口。相較於PC、手機等生態高度成熟的領域，垂直行業場景的軟件數量可控，生態要求相對不高；行業主導型強，適合統一部署、統一推動；同時，垂直行業的數字化轉型需求旺盛，創新熱情高，因此特別適合RDI新型數字基礎設施落地。
通過在智能終端、智能汽車與智能計算這些領域率先佈局，奕斯偉有望推動RISC-V生態的繁榮，加速國產芯片產業的發展。
**RISAA平台，**助力RISC-V產業化落地
“RISC-V發展到現在，已經到了一個承上啓下的關鍵時期。是時候在IoT領域取得成績的基礎上，開始謀劃RISC-V進入強生態領域的策略和路徑了。下一階段，RDI即將進入強生態場景，這將是生態需求高、用户感知度高、影響力強的新場景。”奕斯偉計算高級副總裁、首席技術官何寧在會上表示。
但是軟硬件生態不成熟，應用落地難度大仍然是當下RDI所面臨的挑戰。為了更好的支撐RDI落地，奕斯偉計算打造了**RISAA（瑞賽）技術與生態平台，**希望能夠藉此推動行業夥伴間的技術合作、產品統籌與生態共建。
**RISAA，即RISC-V+AI Architecture的縮寫。**RISAA平台，是一個在AI新時代背景下基於新一代計算架構的綠色計算平台。
RISAA平台不只是一個技術支撐平台，更是促進產業落地的生態合作平台。RISAA平台致力於解決的是企業在RISC-V產品開發和生態推廣中面臨的一些共性問題，如：RISC-V+AI的技術底座尚未形成、技術路線尚未統一；內核資源不足、難以支撐眾多的場景和應用需求；各個企業單打獨鬥，技術與產品資源複用難、無法形成合力；行業應用積累不足，產品競爭力不夠；產品推出速度慢，產品豐富度無法滿足市場需求等。生成式人工智能正重塑產業生態格局，新應用、新需求正快速湧現，生態鏈上下游企業必須形成合力，加快迭代技術、產品和軟件生態，才能抓住 RISC-V發展的黃金時期。
具體來説，RISAA平台建設包括三大基礎技術能力，以及五層級的產業生態共建模式。
三方面的技術能力首先是RISC-V+AI的技術底座能力，旨在構建一個兼容不同計算需求的共性計算底座；其次是DSC能力（Domain Specific Computing，領域專用能力），旨在提升RISC-V產品在各領域應用的競爭力，支撐行業場景落地；最後是開放的軟硬件接口與平台，旨在為生態夥伴實現技術上的互聯互通提供條件。
五層級的生態共建模式包括在IP、芯粒、芯片、板卡、系統設備五個層級的產品形態上，在每一個層級上與技術能力的建設結合起來，實現合作伙伴間互惠互利、互通有無、協同創新、共謀發展。
總結
AI時代，RISC-V數字基礎設施生態的創新與發展已成為不可阻擋的趨勢。不同於X86和ARM的“強生態、全兼容”，也有別於一些“全自主、生態弱”的指令集架構，RISC-V走的是“全開放”的發展路徑，全世界一起來共建RISC-V生態，誰也不控制誰，誰也卡不了誰。這在AI時代下，是很關鍵的競爭力所在。面對國際形勢的複雜多變，RISC-V為我國建設自主創新的芯片產業鏈帶來了新的機遇，同時這也是國產廠商的共同機會。