RISC-V获得高性能芯片入场券，开放性与可靠性并行

“三分天下有其一”是业界对于RISC-V的定位和期许，开源带来的开放生态、灵活性和高度可定制性，让RISC-V成为搭建计算生态的一种新思路。但是，长期在AIoT等生态依赖性低的领域发展，也限制了RISC-V在高性能领域处理器的渗透，其掣肘之一就是软件生态的厚度难以支撑高性能处理器的要求。

8月24日，阿里平头哥正式发布高性能无剑600 RISC-V芯片设计平台，主打高性能、高内存带宽、异构计算和人工智能加持。该平台是当前全球性能最高的可量产RISC-V SoC设计平台，将助力下游芯片设计公司开发基于RISC-V的高性能定制化芯片，推动RISC-V芯片主频从1Ghz走向2Ghz。基于无剑600，平头哥研发首颗SoC原型芯片曳影1520，为广大开发者在无剑600的软件适配和应用开发提供硬件底座。值得注意的是，曳影1520是龙蜥Linux社区支持的首个RISC-V架构芯片，实现了RISC-V架构向高性能厚软件栈领域的拓展。

（图说：8月24日，平头哥发布首个高性能RISC-V芯片平台无剑600）

“从RISC-V技术发展的大趋势来看，2022年将是RISC-V处理器进入高性能计算领域的元年。RISC-V架构已经初步具备了从1G时代进入2G时代的各项条件，成为一个技术逐渐成熟的架构。全球生态合作伙伴将共同大力推动RISC-V往更高性能方向演进。”平头哥半导体有限公司副总裁孟建熠表示。

为高性能RISC-V开发赋能打样

跻身高性能领域，是芯片架构走向主流的重要标志。随着RISC-V核出货量迈过100亿颗门槛，高性能成为RISC-V产业下一步的落子方向。在标准方面，RISC-V国际基金会正在积极推动RISC-V在高性能领域的标准和生态建设。平头哥生态副总裁杨静向《中国电子报》记者表示，RISC-V国际基金会将数据中心和车载作为应用框架的重点推进方向。此前，RISC-V国际基金把推动RISC-V在高性能计算、深度学习等领域的应用作为下阶段突破的重点之一。在产业层面，近期企业推出了高性能的处理器、SoC、便携式计算机、单板计算机等各种形态的RISC-V产品，持续推进RISC-V向高性能市场渗透。

“对于RISC-V来说，高性能领域是一个高价值的市场，有利于RISC-V产业的商业化发展。同时，高性能处理器强调算力，产品更加复杂，对于推动RISC-V的架构完善和生态成熟是一个非常好的机遇。”孟建熠向《中国电子报》表示。

但也需要注意的是，芯片性能越高，设计的门槛也就越高。孟建熠表示，2Ghz以上的芯片架构设计，与中低端领域的MCU架构不同，涉及先进工艺，还要综合考虑内存、算力、功耗、成本的均衡性，在有限的功耗条件下跑更复杂的IP核。同时，芯片的性能要足以承接高性能计算厚重的软件生态。

这也是为什么一个兼具软硬件能力的RISC-V平台如此重要。记者从阿里平头哥发布会获悉，无剑600是一个高性能RISC-V异构芯片的软硬件全栈平台，实现了“CPU+XPU”的异构架构设计，在运行功耗、内存带宽和软件栈方面进行了优化。为了让平台在计算上有更好的普适性，平头哥设计了专用加速器，形成了完整的技术链路。该平台能够赋能芯片设计产业链各个关键节点的从业者，开发者和芯片厂商可基于无剑600定制高性能RISC-V芯片，降低芯片开发成本和风险，缩短研发周期。IP公司可基于无剑600打造RISC-V整体生态上的能力，下游厂商可以以系统级、体系化的框架进行芯片开发。

（图说：基于无剑600平台设计的高性能RISC-V SoC原型曳影1520）

本次与无剑600同步亮相的曳影1520，是基于无剑600平台量产的SoC原型芯片，最高主频达2.5GHz，AI算力达4TOPs。这意味着RISC-V从1Ghz走向2Ghz高性能商用时代。对此，孟建熠作了一个生动的比喻。

“假如把RISC-V比喻成跳高运动员，原来都跳1米高，现在有人稳定跳到2米以上了，突破了RISC-V性能的极限。平头哥推动RISC-V从1GHz到2GHz的商用落地，从性能上说，是一个重要的分水岭。”孟建熠说。

除了证明无剑600的高性能芯片量产能力，曳影1520还为开发者在无剑600等软件开发和应用适配带来便利。据悉，曳影1520面向阿里内部应用场景设计，从硬件到软件都已经完成了应用的适配，并已展开应用，同时也可基于曳影1520，为生态合作伙伴提供开发板和SOM模组等产品。

以“平台+原型SoC”的方式，平头哥为高性能RISC-V的定制和量产赋能打样。孟建熠表示，平头哥将面向开发板、模组公司等致力于高性能RISC-V生态推进的合作伙伴，开放第一批原型芯片的评估申请。

长好软件生态

软件生态对于RISC-V的上限起到决定性作用。从桌面时代进入移动时代，计算的软硬件生态从Wintel走向了Arm与手机、IOT、存储等多领域操作系统的结合，而RISC-V有望在更多领域、更大范围实现操作系统适配和软件生态构建。

2019年以来，平头哥基于自研的高性能RISC-V处理器玄铁910，实现了与Linux、安卓、Anolis、AliOS Things、FreeRTOS、RT-Thread等操作系统的适配。2021年10月，玄铁C910成功兼容安卓系统，可运行Chrome浏览器等应用。这是芯片行业首次实现RISC-V架构对安卓的支持。今年4月，平头哥在玄铁处理器上成功运行TensorFlow Lite，首次实现RISC-V在安卓12.0系统的AI支持。

据孟建熠介绍，在适配安卓的过程中，平头哥修改了约12万行左右的代码。而平头哥打通安卓所积累的技术、工具和经验，也让此次与龙蜥OS的适配更加高效可靠。

（图说：基于龙蜥Linux OS的软硬件全栈平台）

龙蜥OS是基于Linux的开源操作系统，定位于服务器市场，支持x86、ARM等多种硬件架构和计算场景。在无剑600平台上，平头哥与龙蜥开源社区、中科院软件所PLCT实验室进行了软硬件全栈的联合优化，完成了RISC-V与龙蜥操作系统的3000多个基础包的适配，并在曳影1520芯片上首次运行FireFox浏览器、LibreOffice等大型桌面级软件。

“这是全球首次在RISC-V芯片上运行Libre Office，对未来RISC-V走向高性能产生非常重要的意义。这是无剑600平台的一小步，但是RISC-V的一大步。”孟建熠说。他表示，龙蜥社区同时推出了RISC-V的桌面版本，为后续RISC-V架构在桌面领域的进展奠定了基础。

在持续打通RISC-V与主流及新兴开源操作系统的同时，平头哥也为开发者准备了向RISC-V迁移、与RISC-V适配或者在RISC-V开发软件和应用的工具库。在编译器层面，平头哥持续推动GCC(GNU操作系统的编译器套件)与LLVM的优化，让RISC-V架构达到商用产品的性能。在开发工具上，平头哥一方面自研CDK、CDS集成开发工具，同时兼容第三方的RISC-VCore，并让玄铁Core支持第三方的工具。在AI方面，提供HHBAI部署工具。在基础软件方面，持续在基金会推进CSI标准，持续推动RTOS、Linux和安卓研发，并在此基础上助力无线连接、语音和视觉方面的应用框架设计。

稳定与开放并行

经过12年的发展，RISC-V的稳定性持续提升，技术前景也在不断攀升的出货数字中得到验证。数据显示，全球已出货100亿颗RISC-V芯片。平头哥的RISC-V处理器也已在30个应用领域得到了应用，包括网络通信、数据存储、工业互联、通用MCU、计算视觉、医疗电子与人工智能等领域，以每年50%的授权数增长，是国内RISC-V领域影响力和市场占有率领先的RISC-V处理器产品。

“很长一段时间里,RISC-V的市场穿透速度没有那么快，是因为很多从业者在观望它到底能不能量产，可靠性、稳定性有多强。平头哥推动RISC-V在多个行业实现了产品的量产，有些客户实现了千万级量产，证实了RISC-V的可量产和稳定性。有了硬件的保证，RISC-V会产生更强的吸引力。”杨静向记者表示。

如果说稳定性是RISC-V的安身之本，开放性就是RISC-V的生命力，也是平头哥RISC-V的布局主线。过去两年，平头哥与Imagination共同推进复杂IP的底层打通，已经可以提供硬件IP到优化的软硬件异构计算方案，支持主流的图形加速库。平头哥还与劳特巴赫进行了合作，打通了玄铁CPU与劳特巴赫调试生态的连接。同时，平头哥与国内合作伙伴开发了一系列高端芯片、开发板、算法训练平台等RISC-V产品。

与开源操作系统龙蜥OS的“双向奔赴”，不仅是RISC-V进入桌面生态的重要举措，也让桌面级RISC-V真正实现从底层硬件、基础软件到应用层的开放性。此次发布的无剑600也集成了丰富的高速接口，为用户提供扩展能力，后续也将持续支持第三方IP的接入。同时，无剑600SoC将面向行业提供授权，并向第三方的IP公司和基础软件公司开放，允许更多的资源接入到RISC-V生态，共同推动下游应用的发展。

但这种开放性并不指向碎片化，而是一种标准之上的开放性。孟建熠向记者表示，RISC-V本身具备稳定的基础指令集架构，每一项指令集的扩展会经过RISC-V基金会专家组的论证，有着完整严密的流程。作为国际基金会的董事会成员，平头哥在基金会参加了29个技术方向的标准制定，在其中10个组织里面领导了标准的制定，持续推动RISC-V的国际标准建设。

在此基础上，平头哥携手上下游合作伙伴，不断推动RISC-V向更多领域穿透，在更多市场进行产品化、商用化落地。无剑600 SoC平台面向平板、智慧大屏、智能NVR、AR/VR和低速UGV等高性能旗舰级的产品，并支持医疗成像、视频会议、家用机器人和无人机等中高端应用，在帮助RISC-V架构进入高性能应用的同时，助力芯片产品走进更多行业和领域。在垂直行业领域，平头哥为行业伙伴提供更加高效、更低成本的芯片设计能力，与基于RISC-V架构搭建软件栈所需的工具、软件、集成环境等技术支持，帮助合作伙伴打造定制化的系统或产品，形成差异化的市场竞争能力。