RISC-V生态建设进入2.0时代
“生态建设”是贯穿RISC-V架构发展始终的关键词。2023年，Meta基于RISC-V架构推出首代AI推理加速器，谷歌、英特尔、高通、阿里巴巴等企业共同发起全球RISC-V软件生态计划“RISE”。
2024年，RISC-V的生态建设更进一步。在近日由阿里巴巴达摩院主办的2024玄铁RISC-V生态大会中，记者观察到，RISC-V多点开花的应用场景、AI浪潮中的布局以及与操作系统的深度融合，都预示着RISC-V正迎来深刻变革。
RISC-V将进入应用爆发期
“随着新型算力需求激增，RISC-V发展迎来蝶变，即将进入应用爆发期。”阿里巴巴达摩院院长张建锋在会上表示。数据显示，在主流应用中，使用RISC-V架构的占比已经达到了30%，年增幅超过40%。张建锋表示，RISC-V用10年时间完成了Arm 30年的历程。
除了渗透速度快，RISC-V的应用广度也得到了拓展。据了解，玄铁RISC-V处理器覆盖了高性能、高能效、低功耗等不同场景，并在AI、5G通信、自动驾驶、金融等领域展开广泛应用创新。
在机器人领域，亚博科技展示了基于玄铁处理器的Mlik-V meles开发板研发的车型避障机器人。该机器人搭载激光雷达，不仅能够实现在规划路径中的行进和避障，还能够借助信号反馈绘制出具有较高精度的地图。
在消费电子领域，中国科学院软件研究所发布基于RISC-V架构的开源笔记本电脑“如意BOOK”。该笔记本电脑搭载了基于玄铁C910IP核的曳影1520 CPU，配置了GPU和VPU，使得片上拥有4 TOPS的AI算力，并在系统内集成支持语音对话和文字交互的第三方大模型AI助手。
RISC-V笔记本电脑如意BOOK
在车用领域，Imagination的Lichee Pi 4A开发板了采用曳影1520 芯片，内置Imaginaiton GPU和AI IP，可实现汽车360环视、汽车电子仪表盘等Demo功能演示。
基于RISC-V的Lichee Pi 4A开发板及汽车360环视demo
在ICT领域，降低算力功耗和成本的需求为基于RISC-V定制的云网设备带来了增量空间。中国电信研究院采用玄铁RISC-V研发云桌面、AI边缘盒子等新硬件，打造“端-边-云”全链应用。此外，在电力行业，国网智芯公司基于玄铁处理器研发出面向工业应用的AI芯片，用于变电智能巡视、源网荷储协同调度等场景。“RISC-V发展的动力不是要取代传统架构，而是以开放创新充分发挥自身优势。”张建锋表示，“无论是嵌入式系统的小型化设计，还是大数据分析和机器学习所需的算力支撑，RISC-V都以其开放性、灵活性和高效能赢得了市场和更多用户的认可。”
AI将是RISC-V的机遇
作为一款开源架构，RISC-V在AI浪潮中迎来新的机遇。
在AI应用场景方面，RISC-V凭借着低功耗、高性价比的优势已经在智能语音、视觉等边缘侧场景中得到发挥；在备受关注的大模型领域，由于产业界对大模型的研发和应用尚处于早期，使得RISC-V能够追平其他架构的“先发优势”。
“因为（其他架构）都是刚开始做这个事情，所以在RISC-V指令集的维度上，未来也会看到RISC-V在类似多核并行计算，包括多核通信，以及存储、带宽性能上的突破和发展——因为大模型除了要突破算力瓶颈，还要克服存储瓶颈，我们也会在这些方面做一些前期布局。”达摩院玄铁RISC-V团队资深技术专家李春强表示。
知行计算CEO孟建熠表示，RISC-V当前要做好两件事：一是对标AI的需求，使架构具备一定扩展性；二是对标高性能计算要求，不断试探并突破RISC-V的性能边界。
据悉，达摩院已经从玄铁C910的Vector 0.7指令拓展至C920的Vector 1.0，现在正在进一步定义Matrix指令集，以满足对大模型的支持，并在新一代处理器的性能上实现了4-7倍的提升。此外，达摩院在CPU研发过程中从上层软件、大模型、算法、编译部署等环节牵引CPU硬件的设计，并实现与下游企业的深度连通。
算力需求推动RISC-V迎来蝶变
“我们希望通过拓展定义的方式，把CPU和AI的算力融合起来，使AI的算法模型更快速、便捷地与RISC-V高效融合。”李春强说，“怎么在芯片和终端产品中把RISC-V与AI拓展应用起来、怎么在芯片上把RISC-V和AI的算力架构做得更好，是我们的重点。”
开启“从10到100”的生态建设
RISC-V应用生态繁荣的前提是架构本身与众多操作系统的融合走向成熟。在达摩院看来，实现RISC-V对各种操作系统的适配是“从1到10”的工作，而当前的工作——即软件应用生态圈的建设是“从10到100”的过程。
目前，达摩院玄铁团队基本完成国际及国内主流操作系统与RISC-V的适配，包括安卓、Linux、OpenHarmony、Debian、Fedora、openKylin、创维酷开系统、RTT等操作系统，并在多款量产芯片中得到应用。以RISC-V笔记本电脑如意BOOK为例，该电脑基于曳影1520 CPU，可支持用户选择基于OpenHarmony的Poly OS 2.0或基于Openular的傲来操作系统，在两种操作系统的基础之上均可流畅运行钉钉、Libre Office等办公软件。
据悉，2021年达摩院启动了安卓与RISC-V的融合工作。在适配安卓过程中，工程师们累计修改了约12万余行代码，对近73万个testcase进行测试。2024年，首款基于RISC-V的安卓设备也将大规模商业化落地。
“操作系统和玄铁处理器结合的过程不仅是简单的移植，还包括优化，如内核、编译工具、基础库等元素如何与RISC-V紧密地适配，从而把性能和功耗调整到最优，这是我们在软件生态上持续布局的工作。”李春强表示。
同时，RISC-V与安卓深度融合的潜力被业界关注，这将吸引更多开发者助力操作系统和RISC-V的结合，进一步完善RISC-V的软件生态。
“我们今天就在见证从‘10到100’。”孟建熠认为。
RISC-V生态正逐渐走向繁荣，商业化问题也得到重视。李春强表示，目前的软硬件生态建设还只是一个阶段性的成果，后续仍需继续往产业化方向靠拢，最终目标是使合作伙伴在RISC-V的生态圈中寻找到合适的商业模式，并在RISC-V和操作系统上推出更多原生应用。