RISC - V引领芯片设计变革，为AI算力困境破局 RISC - V：开源指令集架构的崛起与AI时代新契机

本文围绕开源指令集架构RISC - V展开，介绍了其在当前AI大模型兴起背景下的发展契机、优势、面临的问题以及未来发展趋势等内容。

在科技飞速发展的当下，DeepSeek成为国产大模型中的一匹“黑马”，在全球范围内引发了广泛的关注与讨论。与此同时，作为开源指令集架构的RISC - V，也将借助AI爆发的东风，迎来全新的发展契机。

3月22日，由中科创星、世界青年科学家联合会联合主办的“好望角科学沙龙”顺利举行。在此次沙龙上，中国科学院计算技术研究所副所长、研究员包云岗发表了题为《迎接新一轮处理器芯片变革浪潮：RISC - V与开源芯片》的精彩演讲。包云岗在演讲中提到，以开源驱动创新，如果RISC - V灵活性的优势能够得到充分发挥，那么它有望重塑AI时代的算力版图，成为AI推理算力的最佳搭档。

包云岗进行主旨演讲

低功耗、灵活定制环节“算力紧张”

随着大模型的不断发展，其对于算力的消耗呈现出几何级增长的态势，这也催生了行业对于高性能、低功耗处理器的迫切需求。我们可以把芯片形象地比作计算机的“大脑”，而指令集则是这个“大脑”的“语言体系”。

RISC - V是一种开源、开放的指令集架构，它就像是一个智能的“指挥官”，可以用来向芯片下达各种指示和命令。而且，通过软硬件协同设计，它能够更好地适应以DeepSeek为代表的大模型的运行需求。

包云岗认为，随着DeepSeek等大模型的兴起，AI推理产生的算力需求将会呈现出数量级的增长。近期，各行各业都在进行DeepSeek的本地化部署，这在全国范围内产生了巨大的算力需求，导致很多智算中心的算力供不应求。而RISC - V芯片凭借其低功耗和灵活定制的优势，能够在一定程度上缓解这一紧张现状。

引领芯片设计的开源协作范式革命

近年来，RISC - V架构的发展势头异常迅猛。自2010年诞生以来，在短短15年的时间里，它就完成了其它指令集架构需要30年才能完成的发展历程。

深圳东壁科技数据有限责任公司创始人、深圳大学特聘教授吴登生在沙龙上发布的《RISC - V领域发展态势研究报告》显示，RISC - V领域的研究自2019年起进入快速增长期，并在2022年进一步升温。而且，该领域的研究热点广泛，涵盖了硬件加速器、生态建设、能效优化等多个与RISC - V落地应用息息相关的方向。

吴登生在沙龙上作报告

在RISC - V出现之前，全球芯片市场被两套封闭指令集所统治，分别是x86架构和ARM架构。其中，x86架构基本不对外授权；企业若想使用ARM架构，需要向其所属公司支付一笔巨额的授权费用，这无疑增加了企业的成本和技术获取的难度。

而RISC - V则选择了一条完全开源的道路，它就像是一个开放的知识宝库，任何人都能免费使用、修改和扩展。同时，RISC - V国际基金会为核心芯片架构设定了标准，但并不拥有或控制技术。

“RISC - V正引领芯片设计从‘私有封闭’向‘开源协作’转变的范式革命。”包云岗表示，我国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。开源的RISC - V也因此快速崛起，成为全球科技产业的重要一环，其生态将开辟中国芯片自主新赛道。

本科生也能设计芯片

包云岗在演讲中指出，RISC - V在应用中还面临着“三座大山”，分别是工具链短板、标杆案例缺失和人才缺口。

其中，补足人才缺口尤为紧迫。包云岗认为，RISC - V领域从芯片设计、验证、解决方案、技术支持等各个层次的人才均存在不足，教学、资料、培训、认证等方面都需要进一步加强。

为此，自2019年起，包云岗就开始推动中国科学院大学启动“一生一芯”计划，旨在让每一位参与该计划的学生在毕业时完成一款RISC - V处理器的设计并流片。通过这个计划，希望能够缩短人才从培养阶段到投入科研与产业一线的周期，为行业培养更多紧缺的芯片人才。

用开源精神打开芯片设计“黑箱”

指令集架构的演进史，始终伴随着开放与封闭的激烈博弈。

中科创星创始合伙人米磊表示，传统架构在灵活性和成本上的局限日益凸显，而RISC - V的诞生就如同是一把神奇的钥匙，打开了芯片设计的“黑箱”，让更多的人能够参与到创新的浪潮中来。

中科创星创始合伙人米磊致辞

吴登生表示，从整体上看，RISC - V领域的研究已进入稳定增长阶段，RISC - V技术的未来发展趋势值得我们持续关注。而且，RISC - V在AI PC、智能机器人、自动驾驶等前沿领域已经展现出了极高的应用价值。

米磊希望通过沙龙的跨界交流引发大家的深入思考，共同探索RISC - V的未来发展路径。“沙龙将持续聚焦人工智能、光子科学、量子计算、可控核聚变、生命科学、合成生物学等前沿领域，打造富有活力的产学研交流平台，共同探索知识边界，推动科技革命浪潮加速演进”。

本文介绍了开源指令集架构RISC - V借AI发展迎来新契机。它具有低功耗、灵活定制等优势，能缓解大模型算力紧张问题，还引领芯片设计向开源协作转变。不过，其应用面临工具链短板、标杆案例缺失和人才缺口等问题。随着研究进入稳定增长阶段，RISC - V在前沿领域展现出高应用价值，未来值得持续关注和探索。