中国RISC-V软硬生态已经完善，终端应用即将开枝散叶

在近日的平头哥首届玄铁RISC-V生态大会上，我们感受到了一个强烈的讯号。“RISC-V”已不仅仅局限在是芯片设计的一个小圈子里的一团小火苗，而是早已出圈，得到了诸多终端应用厂商的追捧。

对于终端应用厂商而言，可能并不会那么关注在指令集层面到底有多么精简高效，而是更关注实际开发过程中的工具链是否完备、操作系统适配是否到位、芯片优化带来系统整体PPA提升有多少，而这些放在一起，就构成了一个完整的软硬件生态。目前，平头哥集合众多不同类别的生态伙伴，已经实现了一个从芯片平台到操作系统再到应用软件的软硬件全栈平台。RISC-V的发展，相比Arm之前铺陈节奏要快的多——不仅在AIoT、智能端侧这些传统的Arm强势的领域开始开枝散叶，而且在Arm刚刚有所成绩的服务器领域，RISC-V的芯片产品和生态也开始逐步完善。

RISC-V生态业已成型，比之前Arm的铺陈节奏快得多

Arm架构通过17年的发展，到2008年实现了100亿颗的出货；而RISC-V在2022年，也就是用了12年的时间，就达到了同样的出货量，并且在未来还会继续加速。RISC-V基金会的首席执行官Calista Redmond认为，到2025年RISC-V架构内核出货量会达到800亿。在已经出货的100亿颗RISC-V架构芯片中， 有一半是来自中国。中国的RISC-V的生态正在茁壮成长，倪光南院士在开幕致辞中分享到，主要展现在软件生态、应用生态、及开发者生态三个方面。

在软件生态方面，玄铁RISC-V处理器已基本完成与主流操作系统的全适配，其中包括安卓、Debian、Fedora、Gentoo、Ubuntu、龙蜥、统信、openKylin、创维酷开系统、RTT等。在去年12月，谷歌官方宣布安卓支持RISC-V指令集架构。在此次生态大会上，谷歌安卓项目工程总监Lars Bergstorm也表示，希望 RISC-V成为安卓支持的一级架构平台 ，这将和安卓对 Arm的支持级别一致。

在应用生态方面，RISC-V最早应用于AIoT领域，但现在正走向更广阔的应用领域。平头哥去年推出的主频高达2.5GHz玄铁910处理器，也证明了RISC-V在高性能计算领域的实力。譬如更高算力需求的桌面应用、边缘计算、智能网联汽车等应用方向上，都被认为是RISC-V的巨大市场机遇。据倪光南院士分析，在中国，鉴于RISC-V具有模块化、可扩展、易定制的优势，以及不受垄断制约、供应链安全容易保障的优势，中国有关厂商正在全力推进提供强大算力的RISC-V方案。

应用和软件生态其实是分不开的，若能在全场景中采用RISC-V架构处理器，对于操作系统开发者而言也是益处颇丰。据龙蜥社区理事长、阿里云研究员马涛分享，未来像“云-边-端”各种各样的场景都使用RISC-V的话，第一，可以让操作系统更加简化，用一套软件解决各种各样的问题；第二是中国操作系统研发人员可以更深入投入到一些非常核心的组件研发，这个对于很多开源社区都是非常利好的事情。

在开发者生态方面，平头哥首次完整推出了玄铁开发工具（基础软件三件套）——编译器TAC、编译环境CDK、部署工具集HHB。编译器在过去一年性能提升了20%左右；集成开发环境中集成了全新的Language Server；AI部署工具中新增了混合量化功能，以及Transformer网络支持。

据平头哥半导体有限公司副总裁孟建熠表示，平头哥对于RISC-V的生态搭建分为几个层次。第一是高校层面，与高校一起合作课程，搭建线上平台与更多人分享；第二是开发者层面，通过开发板的开放申请，让更多人可以触摸到整个RISC-V；商业生态层面，通过“玄铁优选计划”，把RISC-V生态里结合比较好的云端一体产品一起推出去。

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RISC-V进入服务器市场，从专用加速芯片方向切入

服务器市场的处理器几乎一直是X86的天下，Arm的服务器芯片也是近年来才逐渐有所起色。尤其是头部云厂商的自研Arm服务器芯片，已经在功耗性能上远超了X86的处理器，并且已经进入了多次芯片产品迭代。十年前做Arm服务器芯片的公司几乎都没有活下来，但现在随着AI/ML等计算需求的兴起，服务器芯片市场需求也有了一些变化。而RISC-V开放、可拓展的特性，在对于一些异构加速计算场景中，可以提供更高的能效。

值得关注的是，在此次玄铁首届生态大会上，算能推出了行业首款服务器级RISC-V CPU算丰SG2042。SG2042是基于高性能RISC-V内核，采用9-12流水线设计，支持乱序执行，主频高达2GHz，每个Cluster最多4个内核，单SoC芯片拥有64核，64MB共享三级缓存，可以满足数据中心的各种需求。

据算能高级副总裁王雷介绍，2022年是AI发展非常重要的一年，应用侧确立了非常明确的应用需求，对AI硬件的需求也提出了非常明确的要求。在加速器方面，算能一直在思考和他所RISC-V与AI的结合。“目前不论是AI训练还是推理，更多是基于GPU的做法；而GPU本身是一种相对专用的加速器，虽然它一直在提高完备性，但是它作为加速器和主控CPU之间，事实上在协作过程中始终还是需要开发者、包括这个生态的很多人付出非常多的工作，去解决这样一个协同的问题。”

GPU是最先跑出来的AI加速生态，因此大家的容忍度较高。但随着模型规模的增加，CPU和加速引擎之间能够使下 更深度耦合的架构，才是更符合未来大规模部署的结构。RISC-V有很强的扩展性，可以使算能很好地解决CPU跟加速引擎之间的延迟问题、带宽问题，可以形成更完整、更一致的解决方案和结构。

而且在今天，RISC-V做服务器芯片的环境要比十年前Arm进入服务器市场的环境要好得多。一是市场需求的变化打开，二是RISC-V服务器生态的建设速度也非常快。通过平头哥、PLCT等合作伙伴支持，算能SG2042目前已经适配了多款操作系统，常用办公软件也能成功运行。王雷表示，平头哥一直在推动生态的发展和软件的适配，做了大量工作，因此算能的SG2042芯片回来之后第一时间就体验到了生态逐渐完善的结果。在服务器领域里面所需要跑的绝大部分应用都有了很好的基础，而且也有非常广泛的开发者认可这样的方向。

RISC-V的未来：开源不可逆，但会走向收敛

“当一个开放的、底层的技术架构取得了共识，我认为它是不可逆的。”王雷通过职业早期生涯做Linux的经历，判断RISC-V的理念在不远的将来会取得足够的共识，形成不可逆的趋势。

指令集的开源开放，会涌现出更多的创新，提供更多的灵活性。但RISC-V要长期稳定地发展下去，一定要避免碎片化的问题，要实现RISC-V的繁荣，必然也需要走向收敛。“RISC-V的碎片化是过程和现象，本质一定是统一的。”孟建熠分享到，RISC-V标准化发展已经非常快，这也是各生态参与方共同努力的方向。

而RISC-V的收敛，目前来看，并不会是某一家独大的结果，而是立足应用发展的需求而来，需要基金会内的伙伴们一起认可和推进。例如服务器中的加速器应用，要找到RISC-V的架构开放特色与具体应用场景的切入点，然后才能持续不断地做下去。孟建熠表示，今天做一个架构是有很多约束的，不会随便因为某个技术好就做碎片化，这是做不到的。真正是创新的东西，真正是产业认可的东西，才能够推进去。

结语

回顾2016年首届RISC-V中国峰会，那时候大家觉得RISC-V是一个很“时髦”的技术，参与者占比中学生、老师居多，企业少一些。而在今年的玄铁RISC-V生态大会上，参与的更多是企业，而且很多都是已经量产RISC-V芯片的公司。孟建熠表示，在未来五年左右的时间里面，RISC-V的赛道从模糊变得清晰，从AIoT、到高性能计算、数据中心、通信和汽车等多个应用领域上，基本都能看到RISC-V的落地。