向高性能计算进发 RISC-V初具生态基础 多核异构有望带来AI计算能力跃升|聚焦

《科创板日报》7月18日讯（记者 郭辉） “展望中国未来CPU的发展，能够同时自主、可控、繁荣三大特征的指令集架构，RISC-V几乎成为必选项。”在日前于上海张江科学会堂举行的2025 RISC-V全球峰会上，芯原股份创始人、董事长兼总裁，上海开放处理器产业创新中心理事长戴伟民如是评价发展RISC-V产品的重要意义。

在AI应用及算法创新背景下，RISC-V作为一种开源指令集架构在近年迎来发展契机。而在当前最受关注的应用落地进展方面，RISC-V不仅在持续突破商业化困境，其使用场景也正在从AIoT等端测的规模应用，逐步向更具战略意义的高性能计算领域拓展。

在此次峰会上，多名半导体产业从业者认为，RISC-V指令集的开放和可扩展等特性，使其在未来更适合AI计算需求。

向高性能计算进发 RISC-V已初具生态基础

据SHD Group报告的统计预测，基于RISC-V的SoC芯片从2024到2031年期间的市场渗透率将从5.9%增长到25.7%，到2031年RISC-V出货量将超过200亿颗，预计将在以下六大市场占据显著份额：消费电子(39%)、计算机(33%)、汽车(31%)数据中心(28%)、工业(27%)和网络通信(26%)总体出货量将超过200亿颗。

据介绍，RISC-V在国内最早是在2019年进入商业化初期，AloT芯片也成为RISC-V最初的量产突破口。

“RISC-V精简指令集、可裁剪架构与高可配置性特性，使其天然适用于资源受限的嵌入式与控制类芯片。”芯来科技创始人胡振波在2025 RISC-V全球峰会上的演讲中如是称。

从A股公司来看，兆易创新、中科蓝讯、乐鑫科技等厂商，均在2019年到2020年，初次发布基于RISC-V的芯片产品；芯原股份、北京君正、全志科技、国芯科技等公司，目前也均有基于RISC-V指令集的IP或芯片产品量产项目推进，但在AI等场景中的应用仍有待规模突破。

初创公司方面，国内RISC-V阵营芯片企业则包括中科物栖、时擎科技、中科吴芯、赛昉科技、睿思芯科、芯来科技等，均聚焦IP或AIoT产品，成立时间集中于2019年前后。

胡振波判断，当前RISC-V向高性能应用的拓展已经初步具备生态基础。

据介绍，自2021年起，RISC-V社区开始聚焦中高性能、高能效的通用处理器方向，逐步对标ARM Cortex-A53/A55。含MMU、支持运行Linux系统的RISC-V内核，此时成为各厂商攻坚重点，目标进入工控、人机交互、智能网关等主控场景。

2022年前后，多家厂商陆续推出对标级IP，推动RISC-V向多任务、高复杂度系统迈进。随着软件栈逐步完善，工具链、RTOS/Linux支持度提升，RISC-V从“嵌入控制” 向“通用算力核心”持续迈进。

2024年，随着AI推理算力下沉至边缘与终端设备，RISC-V在AI芯片中的控制调度核心角色进一步强化。

“到2025年，RISC-V在AI计算、汽车电子、高性能通用处理三大核心领域均实现实质性突破，而RISC-V CPU IP也在向着更高性能的场景延伸。”在胡振波看来，其原因在于软硬件层面的进一步成熟。

在硬件层面，高性能的乱序三发射、四发射、六发射RISC-V CPU IP硬件的稳定度与成熟度达到一定水平。

软件生态层面，以RVA23 Profile为代表的架构规范体系，标志着RISCV在64位通用计算平台上的标准化进程进入新阶段，特别是在支持操作系统、虚拟化和应用层运行环境方面的能力持续提升，为其运行Linux、Android等系统奠定了架构底座。

根据第三方机构统计，2023年基于RISC-V的SoC总市场规模大约在61亿美元，预计2030年达到920亿美元，其中AI加速芯片将会成为所有RISC-V SOC中占比最高的部分，预计2030年总市场规模达到420亿美元，CAGR高达49.2%，是RISC-V增长预期中的重要组成部分。

多核异构 RISC-V或带来计算效能跃升

RISC-V在AI等高性能计算场景中最具优势的功能在于，能够以控制核角色或发挥通用并行计算能力，提升计算效率。

而以RISC-V为基础构建高性能计算芯片，已经成为不同算力厂商的共识。

芯来科技胡振波表示，AI芯片对于高并行度Vector Core的需求几乎是刚需，同时AI芯片架构对定制化和功耗控制要求极高。RISC-V的可裁剪性、开放性与低功耗特性，恰与AI场景天然契合。

“越来越多AI芯片厂商选择RISC-V替代传统M类/A类ARM核，形成多核异构+可编程控制的结构范式。基于RISC-V 的Vector Processor Unit （VPU）可以很好的帮助GPU、NPU等加速器，提供更通用的性能。”胡振波如是称。

以英伟达为例，该公司早在2016年便将基于RISC-V指令集架构的控制单元，取代了原来的Falcon处理器，并用作GPU的控制器核心。

在2025 RISC-V全球峰会上，英伟达硬件工程副总裁Frans Sijstermans透露，英伟达正积极推进CUDA向RISC-V架构的移植工作。此前CUDA仅部署于x86与ARM架构。

据Frans Sijstermans展示的英伟达NVLink Fusion技术蓝图，将整合RISC-V CPU、GPU、网络芯片及NVLink互连技术，构建完整的数据中心级架构。其中，NVLink Fusion不仅支持用RISC-V CPU替代传统x86/Arm架构，还可通过灵活的模块化设计，将加速器（如Blackwell、Grace CPU）与自定义芯片无缝集成。

英伟达CUDA工具链向RISC-V的移植，意味着开发者可以自由选择数据中心CPU架构，将在生态层面推动RISC-V在高性能计算领域的广泛应用。

RISC-V领域的领军芯片企业Tenstorrent，则是将其Blackhole AI芯片设计成16个Big RISC-V内核、752个Baby RISC-V内核的计算矩阵。其中16个大核用于通用计算，752个小核用于加速计算。据介绍，该款新品性能高达745 TOPS，整体的AI性能和可扩展性优于英伟达A100产品。

国产定制算力提供商算能科技相关负责人在2025 RISC-V全球峰会上表示，该公司在2023年发布行业首款64核高性能RISC-V CPU SG2042，实现了RISC-V架构的高性能处理器商业化，并用自研TPU、加速卡或其他产品，与RISC-V高性能服务器进行基座进行适配，打造了融合服务器，锚定部分应用场景并实现闭环。而到了第二代高性能RISC-V处理器SG2044，算能科技将TPU等技术从此前片外的异构融合，下沉至片内，实现了产品性能进一步的提升。

此外，香山高性能处理器核IP、玄铁C930服务器芯片等RISC-V领域的技术突破，验证了RISC-V在高性能计算领域的可行性。

据了解，玄铁团队在2025 RISC-V全球峰会发布了大位宽Vector引擎玄铁TITAN，支持512-4096位可扩展向量长度配置，可实现指令级并行加速。玄铁还全新设计了张量算力引擎TPE（Tensor Processing Engine），是更适合AI的原生架构方式，GEMM算力执行率提升至96.8%，可适配大模型实时训练场景。

RISC-V应用爆发仍面临挑战

“RISC-V的应用足迹已遍及嵌入式领域的多个关键场景，但整体基础仍不够坚实，发展结构呈现‘专用有余、通用不足’的特征。”据胡振波介绍，在专用场景中，RISC-V产品在通信、Wi-Fi、SSD等封闭型、定制化芯片中已有广泛部署，多数为控制类、非用户感知型场景，易于落地，周期短、定制强，但在通用场景中的落地仍显薄弱。

“软件生态完善是实现RISC-V高性能服务器产品化的必要条件。”算能科技相关负责人在2025 RISC-V全球峰会上表示，RISC-V产品化面临软件生态的建设挑战包括：在生态层面，调试与Trace工具支持不足，国内CPU IP厂商对RISC-V调试规范支持不佳，国外专有调试器厂商对国内IP支持有限；操作系统层面，SoC厂商驱动主线化进程较慢，导致发行版需自行维护内核，增加适配成本；性能瓶颈层面，CPU核性能还达不到X86、ARM主流服务器水平，编译器优化能力有待提升。

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在2025 RISC-V全球峰会的主题演讲中表示，当前亟须通过标杆案例建立行业信心，同时芯片设计、验证、解决方案、技术支持等各个层次人才均有不足。

知合计算CEO孟建熠也表示，行业需要有更多通用性好的产品推出，标杆产品能够带动生态的爆发，只有生态建立完善后才能形成更好的创新，以此构建产品量产闭环。“为此，我们可能要以10年为周期来看RISC-V的发展。”