包云岗分享：关于RISC-V发展的4类挑战和5点认识

RISC-V生态的快速发展源于业界对这一开放指令集体系结构的共同信念，然而其发展并非一帆风顺。企业在推广RISC-V时面临诸多现实问题，包括来自客户客户的质疑、与Arm的差异化价值、软件移植的难度等等。但这些挑战正在逐步得以解决。

在第五届RISC-V中国峰会上，中国科学院计算技术研究所副所长、中国开放指令生态（RISC-V）联盟秘书长、北京开源芯片研究院首席科学家包云岗教授发表了题为“RISC-V生态的机遇与挑战”的演讲。他分享了RISC-V生态发展的现状、面临的挑战以及解决路径，展现了RISC-V在未来成为主流指令集体系结构的潜力。

关于RISC-V的4类挑战和5点认识

包云岗教授开篇指出，RISC-V生态的快速发展源于业界对这一开放指令集体系结构的共同信念，即它有潜力在未来创造一片新天地。然而，他也坦言，RISC-V的发展并非一帆风顺。企业在推广RISC-V时面临诸多现实问题，例如下游客户对RISC-V缺乏了解，质疑其与ARM的差异化价值，客户不清楚RISC-V芯片的主打场景，软件移植和开发成本高，现有软件难以直接适配，市场熟悉ARM解决方案的人才众多但RISC-V技术支持人才稀缺，以及客户期待更具性价比的RISC-V整体解决方案。包教授将这些问题归纳为四类：产品与解决方案不足、工具链不完善、人才短缺以及缺乏标杆案例。他强调，尽管挑战重重，但通过开放性和可定制化的优势，RISC-V有望在未来实现突破。

针对这些问题，包云岗提出了关于RISC-V的五点认识，勾勒出解决路径和发展方向。首先，RISC-V不应仅被视为ARM的原位替代品，而应充分发挥其开放性和可定制化优势，探索差异化应用场景。其次，RISC-V的开放性支持开源实现和工具链，类似Linux和RedHat的成功模式，可显著降低开发成本并催生新商业模式。第三，RISC-V的可定制化特性结合敏捷开发，能够降低开发门槛，未来可能实现“开发APP加少量人员即可推出软硬件解决方案”的模式。第四，AI推理的算力需求为RISC-V提供了新赛道，RISC-V与AI的组合有望成为未来趋势。最后，当前RISC-V生态中，芯片公司获利较多，但需探索让软件开发者获利的机制，以推动生态可持续发展。

开源模式降低企业成本，推动生态发展

包云岗以北京开源芯片研究院的“香山”开源计算子系统为例，详细介绍了如何通过开源模式降低成本并推动RISC-V生态发展。以一款量产10万颗的64核服务器芯片为例，传统开发成本约7.5亿元，IP授权和版税占2.5亿元，约33%。通过开源联合开发模式，可节省约2.5亿元的IP费用，为企业释放更多创新资源。“香山”项目已推出三套开源计算子系统，包括两款CPU核——南湖和昆明湖，以及两款片上网络——珠江和温榆河。其中，昆明湖V2面向服务器领域，性能达15分/GHz，优化后可达18.5分/GHz，支持RVA23和虚拟化，性能与ARM N2差距缩小至8%左右。温榆河V2面向通用和智能计算的片上网络，针对AI应用优化，支持32KB多播数据传输。南湖V5与珠江V1组合则面向终端设备，提供高性价比、低功耗的解决方案。

“香山”子系统已取得初步应用成果。例如，进迭时空公司将“香山”集成至SoC，成功运行4核配置并启动虚拟机，预计2025年9月完成流片。此外，“香山”编译器基于LLVM开发，进一步提升了20%的性能，已并入LLVM主线。未来，“香山”将继续迭代。昆明湖V3目标单核性能达22分/GHz，当前模拟器性能为20.1分/GHz，并增强了机密虚拟机等安全特性。温榆河和多核系统，包括2核、4核、8核、16核，已通过稳定性测试，面向AI和服务器场景持续优化。

针对业界对开源质量的质疑，包云岗强调，开源完全可以交付产品级设计。“香山”项目通过与多家企业的合作，累计开发2万多个测试用例，实现100%功能点覆盖，发现并修复1470个Bug，其中近500个由合作企业贡献。奕斯伟、进迭时空、蓝芯算力、算能等企业，以及合见工软、芯华章、新思等工具提供商，为“香山”的验证提供了重要支持。

包云岗表示，“香山”子系统将在2025年实现4核、8核、16核乃至64核的交付，部分企业将在9月完成流片。他呼吁更多企业参与RISC-V生态建设，借鉴Linux的成功经验，共同打造开源主线，推动产业升级。开源IP比例的提升将显著降低行业成本，增强企业竞争力。

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包云岗教授的演讲既有对RISC-V未来前景的坚定信心，也有对现实挑战的清醒认识。他通过“香山”项目的实践，展示了RISC-V在开源模式下的巨大潜力，为业界提供了清晰的发展路径。RISC-V生态的成功不仅依赖技术突破，更需要全行业的共同努力与创新。