从进迭时空K3看RISC-V CPU与Imagination GPU协同：如何构建高性能SoC能力

随着端侧AI和高性能计算需求的快速增长，处理器产业的分工模式正在发生变化。近期，Arm 已发布其自研AI芯片，这一动向也让产业对IP模式的开放性与生态中立性产生了更多关注。

在这一背景下，RISC-V CPU IP的价值进一步凸显：为芯片厂商提供更高的自主性与灵活性，且有助于构建更开放、稳定的产业生态。与此同时，SoC设计正从单一算力提升，转向多计算单元协同的系统级优化。RISC-V CPU与GPU的协同，正成为支撑AI PC、具身智能机器人，汽车，工业等智能终端的关键能力。

近期，进迭时空推出的K3处理器，正是这一趋势下的一个典型实践案例。

RISC-V CPU的突破：从通用计算走向高性能平台

进迭时空是一家RISC-V架构AI CPU 芯片设计企业，今年推出的K3芯片基于进迭时空自研的RISC-V CPU IP(X100)，最大主频达2.4GHz，单核性能可对标主流高性能CPU架构，并具备约130K DMIPS的通用算力。同时，该芯片集成最高60 TOPS INT4的AI算力，支持30B级大模型的本地推理。

这一设计体现出RISC-V在高性能SoC领域的一个重要方向：

不仅作为通用计算核心存在，更成为融合AI能力与系统能力的基础平台。

从这个角度看，RISC-V正在从“可选架构”走向“平台级架构”。

从“能算”到“能用”：系统能力成为关键

在实际应用中，仅有CPU和AI算力并不足以支撑完整系统。

无论是AI PC、机器人还是各类智能终端，都需要同时具备图形界面、多媒体处理以及操作系统运行能力。这使得SoC设计必须从“提供算力”走向“支撑完整系统”。

在这一背景下，GPU与RISC-V CPU的协同，逐渐成为构建高性能SoC的重要路径之一。

以K3为例，其在系统中引入了基于 Imagination PowerVR GPU -IMG BXM 4-64，使芯片在具备高性能通用计算与AI能力的同时，也具备完整的图形与并行计算能力。

这一组合带来的价值体现在多个层面：

· 为诸如Ubuntu等Linux及其他操作系统提供完整图形环境 (Ubuntu 是全球使用最广泛的 Linux 发行版之一)

· 支持Vulkan等标准化图形与计算接口

· 兼容GPU开源图形栈，降低开发门槛

· 扩充并行计算能力 ，如相机拼接或物体检测。

换句话说，GPU的引入，使RISC-V平台从“能计算”进一步走向“能运行完整系统”。

成熟生态带来的现实价值

在RISC-V生态快速发展的过程中，软件与系统支持能力成为关键因素。

经过30多年发展，Imagination GPU已在多类SoC中实现规模化应用，全球覆盖超过110亿台设备，其中包括多款基于RISC-V CPU平台的产品，具备成熟的集成经验与软件生态支持能力，并已在实际终端产品中落地。

Imagination成熟GPU解决方案的价值在于：

· 降低SoC厂商构建完整系统的复杂度

· 缩短产品从设计到落地的周期

· 提供稳定的图形与计算基础设施

因此，在高性能RISC-V SoC设计中，引入具备成熟生态的GPU，正逐渐成为一种更现实且高效的路径。

进迭时空RISC-V CPU IP支持RVA23, Imagination GPU 驱动程序基于此可以在性能和稳定性方面进行更多优化;同时Ubuntu操作系统已成功适配进迭时空K3和K1芯片，这使得两款芯片在具备算力的同时，也具备良好的操作系统兼容性和图形软件支持能力，降低开发门槛，加速生态成熟，真正实现从“能算”到“能用”的跨越。

面向未来：RISC-V生态的协同发展

随着RISC-V不断向高性能与AI领域拓展，其生态体系也在持续完善。

在这一过程中，CPU、AI与GPU等不同计算能力之间的协同，将成为平台竞争力的重要来源。而具备成熟软件生态与验证经验的GPU，也正在成为RISC-V平台中不可或缺的一部分。

从行业实践来看，类似K3这样的设计路径，展示了RISC-V与Imagination PowerVR GPU协同在高性能SoC领域的潜力，也为未来更多创新提供了参考。