圆桌对话：AI算力革命下的破局之道——RISC-V芯片验证未来

随着AI科技的爆发式演进，全球算力需求正以指数级攀升，传统CPU架构在性能、能效比和定制化能力上面临巨大瓶颈。与此同时，芯片设计复杂度已进入“千亿门时代”，验证周期长、成本高、覆盖率不足等问题成为制约创新速度的关键障碍。RISC-V架构以其开放、灵活、可定制的特性，通过模块化指令集扩展和定制化算力单元设计，能够更高效地匹配AI场景的碎片化需求，成为了AI算力革命的“破局者”。然而，大规模RISC-V芯片，尤其是RISC-V服务器CPU，其多核异构架构、定制化指令扩展等功能，对验证覆盖率与效率提出近乎苛刻的要求。

2025年5月14日，全球EDA（电子设计自动化）领军企业Synopsys新思科技携手蓝芯算力在线探讨RISC-V芯片验证的创新范式，并分享了由新思科技推出的的新一代硬件辅助验证（HAV）解决方案，助力开发者应对从AI/ML工作负载到多芯片架构高度复杂的验证挑战，同时显著缩短产品上市时间。

主持人为新思科技硬件产品经理彭欢，两位嘉宾分别为蓝芯算力（深圳）CTO贾新霞与新思科技中国区副总经理朱勇。

AI算力激增下的CPU架构创新与RISC-V破局之道

圆桌对话在彭欢的主持下拉开帷幕。他开宗明义地向两位嘉宾提出第一个问题：在全球数据中心算力需求正以每年超过30%的速度增长背景下，AI算力需求爆发式增长对数据中心架构的CPU芯片开发带来哪些根本性变革？

新思科技中国区副总经理朱勇首先从技术发展趋势视角进行了深度剖析，他认为在过去10年中，通用芯片逐渐被Domain Specific Architecture的专用芯片取代，这带来三大核心挑战：

• 算力密度跃升：单机柜功率从10kW级跃升至上百kW，芯片的单位功耗算力成为关键指标；

• 敏捷性倒逼设计变革：软件迭代周期压缩至3个月，而CPU芯片设计一般仍需2年以上；

• 验证复杂度失控：高算力的芯片晶体管数量可达数百亿甚至千亿门级，要更先进的方法学和工具来进行验证。

因此，AI算力激增正推动数据中心从‘通用计算’向‘效能优先’的架构革命。

蓝芯算力CTO贾新霞则从架构创新角度进一步提出：以Transformer模型为例，其计算特征要求芯片同时支持矢量运算（Vector）和矩阵运算（Matrix），这正是RISC-V的RVV指令集扩展和模块化设计的优势所在。"另外，她还特别提到，RISC-V本身是一个开源的架构，这种开源架构的特性就在于它可以吸引全球的开发者来一起进行开发，它没有基于其他架构的一些高昂的授权费，然后大家可以通过开源社区获取到比较新的一些设计代码，这样就可以显著缩短整个开发的周期。

千亿门级RISC-V验证挑战

当讨论转向RISC-V验证挑战时，贾新霞直言：传统的CPU芯片由于芯片规模大、功能验证周期长、应用场景复杂从而导致验证门槛高，而RISC-V CPU开源架构就像双刃剑——免授权费、无历史包袱的优势背后，是验证复杂度的几何级增长，这就需要企业将EDA验证与原型验证相结合，才能达到一个比较高的覆盖率和比较好的验证效果。

朱勇对此深表认同，并分享了新思的“Shift-Left”策略和验证方法学：以技术融合、分层协同、AI赋能为核心，覆盖从模块到系统级的全流程验证，并深度整合AI、形式验证和硬件加速技术。其具体应用可参考下面的三个方面：

• 虚拟原型前置：利用RISC-V的开源资源，通过Virtualizer平台构建系统级虚拟原型，软硬件团队分别提前模拟，有效压缩开发周期。

• AI驱动优化：以AI解决AI的问题，开发出业界首个AI驱动的验证解决方案“VSO.ai”，自动创建边界场景与识别冗余测试，从而减少回归测试时间30%~50%，并定位覆盖率漏洞的根本原因。

• 硬件加速与原型验证：通过专用的硬件加速器和原型验证平台，处理系统级的复杂场景。硬件仿真将仿真速度提升1000倍以上，原型验证则将设计映射到FPGA平台，实现接近真实芯片的运行速度

硬件辅助验证的决胜价值

硬件辅助验证已成为提高大规模芯片验证效率的有效解决方案，尤其在复杂芯片设计中，其重要性不言而喻。贾新霞以蓝芯算力为例，详细拆解了蓝芯的"三阶验证体系"：

• IP级：采用形式化验证（Formal）确保基础指令正确性

• 子系统级：通过UVM搭建可重用验证环境

• SoC级：在HAPS原型平台进行百万周期压力测试

这三阶体系都需要经过全面的验证，确保产品没有问题、达到设计初衷。芯片工程师现在不仅要验证单个组件，确保底层IP的 合规性，相关性能和功耗的优化，还要验证硬件和软件之间复杂的系统级交互，这使得验证成为一项艰巨的任务。

作为全球EDA和硬件辅助验证领导者，新思科技联合全球生态推出了基于全新AMD Versal™ Premium VP1902自适应系统级芯片（SoC）的HAPS®原型验证系统和ZeBu®仿真系统产品组合——硬件辅助验证（HAV）技术，解决了困扰众多芯片工程师的难题，朱勇简要的进行了HAV技术分享。

HAPS-200原型验证系统和ZeBu仿真系统可实现2倍性能提升和4倍调试效率提升；

仿真与原型验证就绪（EP-ready）硬件平台，支持在单个硬件平台上为多个项目内和跨多个项目之间配置仿真和原型设计用例；通过软件和电缆的重新配置，能够支持多个项目或根据项目需求动态调整硬件资源；

增强的模块化硬件辅助验证（HAV）方法学可以将ZeBu Server 5扩展到支持600亿门以上的复杂设计。

之后，朱勇又进一步介绍了新思科技如何通过Hybrid technology混合技术，助力RISC-V CPU芯片的软件生态尽早启，即通过硬件辅助验证（如ZeBu/HAPS）与虚拟原型Virtualizer的深度结合，实现‘芯片未至，生态先行’。具体可分为三步走：虚拟原型前置软件生态构建、硬件仿真平台实现硬实时验证、功耗-性能闭环优化。这种‘虚拟+硬件’的双轮驱动模式可实现三重突破：

• 生态提速：软件生态启动从流片后提前到Tapeout前12个月；

• 风险可控：硬件相关软件漏洞检出率提升70%；

• 能效跃升：通过早期功耗-性能联调，芯片能效平均优化25%以上。

RISC-V生态共建的中国路径

在最后的中国生态建设环节，贾新霞充满信心地表示：在今年的两会上，国家发改委提出了“促进开源指令架构的领先突破”这样的一个倡导，其实是从国家层面上对RISC-V的发展指明了一个大的方向。而从技术上来讲，就近几年RISC-V在全球范围的一个高速发展，使得其已经达到了可以作为服务器CPU这样的一个技术水平，这对于产业生态中的相关企业来讲，我们要抓住这样的一个历史机遇，快速的把基于RISC-V的CPU产品实现一个产业化落地，从而加速中国RISC-V产业生态的完善。

朱勇则从全球技术发展视野指出：新思正通过全流程工具链与先进验证方法学降低RISC-V开发门槛，从而加速RISC-V生态建设。其中，全流程工具链覆盖了从设计到部署的完整环节，从设计到生产，全程不踩坑。先进验证方法学则集成了静态验证、形式化验证、动态验证、和硬件辅助验证，大大提升效率与可靠性。

最后，朱勇特别强调：生态支持不是一个人在战斗，新思正积极参与RISC-V国际基金会，深度融入RISC-V生态圈，推动工具链和IP的开放兼容，支持跨领域协同，支持RISC-V与AI加速器、GPU等异构计算单元的集成，助力全球RISC-V产业生态的每一个环节。

关于新思科技

新思科技（Synopsys, Inc.，纳斯达克股票代码：SNPS）一直致力于加速万物智能时代的到来，为全球创新提供值得信赖的、从芯片到系统的全面设计解决方案，涵盖电子设计自动化（EDA）、半导体 IP 以及系统和芯片验证。长期以来，我们与半导体公司和各行业的系统级客户紧密合作，助力其提升研发力和效能，为创新提供源动力，让明天更有新思。

新思科技成立于1986年，总部位于美国硅谷，目前在全球拥有20,000多名员工， 2024财年营业额超过61亿美元，拥有近3,445项已批准专利。

新思科技于1995年进入中国市场，在全国8大城市设立分公司，员工人数超过近2,000人，建立了完整的技术研发和人才培养体系。凭借全球领先的从芯片到系统设计解决方案，新思科技携手中国合作伙伴加速人工智能、智能汽车、智能制造等前沿领域创新，全力支撑中国半导体产业和高科技产业的快速发展。

关于蓝芯算力

蓝芯算力是一家致力于研发和设计 RISC-V架构服务器CPU的初创公司。蓝芯算力第一代LX5000系列CPU采用高性能64位RISC-V多核架构，兼容最新RISC-V基金会RVA23规范，定位数据中心场景的计算与存储型国产化服务器市场。蓝芯算力全系列CPU支持云计算虚拟化、企业级RAS等数据中心业务核心需求，通过对低延迟、高吞吐率工作负载的优化实现数据中心运维降本增效和CPU的自主可控。同时蓝芯算力系列计算芯片产品可以为运营商、金融和云计算厂商等行业提供定制化的通用算力服务器CPU方案，或者与AI算力结合的异构处理器方案，助力行业用户实现成本、性能、能效和基础架构的优化整合，从而获得更快的创新能力、交付卓越的用户体验和保持持久的竞争优势。公司是RISC-V工委会早期成员之一，同时是深圳市半导体与集成电路产业联盟之先进开放计算专业委员会理事单位。

在数字化时代，服务器是现代社会的算力核心和基础，而RISC-V架构作为一种开放的指令集架构，正迅速成为处理器领的新热点。企业坚信RISC-V架构在服务器领域的巨大潜力，坚信开源架构在自主可控方面的巨大优势，因此将其作为核心业务方向，并汇集了一支充满激情和才华的团队，以推动该领域的技术创新。

【扫码报名】新思科技硬件加速验证技术日

（5.20成都、5.22南京、5.23杭州）！

点击参与：