2021 年 6 月，首屆RISC-V中國峰會上，中科院大學教授、中科院計算所研究員包云崗公布了國產開源高性能RISC-V處理器核心——香山，其以“湖”來命名架構代號，首先版“雁棲湖”于 2021 年 7 月投片，第二版“南湖架構”于 2023 年 11 月投片，第三版“昆明湖”目前仍在有條不紊地進行著開發(fā)。

作為全球頭個高性能開源RISC-V處理器項目，香山的代碼和設計文檔完全公開，迅速吸引了國內外開發(fā)者、企業(yè)和高校參與協(xié)作，盡管其定位為科研項目，但它的高性能設計已經為未來商業(yè)應用（如服務器、邊緣計算）奠定了基礎。

在這顆RISC-V處理器核的研發(fā)背后，除了大部分人熟知的中科院計算所，還少不了當時僅成立一年有余的北京微核芯科技有限公司。這家年輕的企業(yè)，依托創(chuàng)始團隊在處理器領域二十多年的技術積累，不僅為香山處理器的發(fā)展注入了創(chuàng)新活力，更為國產處理器核的開源生態(tài)貢獻了重要力量。

從龍芯到自主創(chuàng)業(yè)

對于微核芯的團隊而言，香山只是他們多年技術積累后的一次厚積薄發(fā)。

據了解，從 2000 年代初期開始，微核芯團隊就在中科院計算所參與"龍芯CPU"的研發(fā)，歷經龍芯1、2、 3 號等多個處理器及SoC芯片的迭代，進入 2010 年代，團隊在通用處理器架構的基礎上不斷擴展，不僅共同承擔了國家“核高基”重大專項課題，還負責了“華?！毕盗卸嗫畛咝阅?先進工藝多核處理器+片上網絡與 NOC 全流程研發(fā)、量產并實際列裝。

二十多年的研發(fā)歷程，使得微核芯團隊在高端CPU領域建立起了堅實的競爭優(yōu)勢，而選擇RISC-V這條新賽道，則是他們在深思熟慮后的一次大膽突破。

“我們的選擇源于對未來計算架構的深刻洞察，”微核芯總經理郇丹丹在交流中表示，“傳統(tǒng)的X86 和ARM生態(tài)掌握了產業(yè)標準，用戶只能圍繞既有架構進行適配，而無法根據具體應用進行優(yōu)化，導致成本、功耗和電路冗余較高?！?/p>

“目前行業(yè)已經進入云原生和AI大模型時代，市場迫切需要一個高度定制化、場景化的計算解決方案，而RISC-V的開源可擴展特性，讓企業(yè)能在開放生態(tài)的基礎上實現模塊化定制，非常契合高性能計算領域。”她說到。

在微核芯團隊的構想中，突破傳統(tǒng)的封閉式CPU發(fā)展模式已成為核心使命。他們致力于將曾經高不可攀的高性能CPU技術與實際行業(yè)應用深度融合，以開放、靈活的創(chuàng)新模式，為各個產業(yè)領域注入技術活力，開辟一條更加開放、共享的處理器技術發(fā)展新征程。

押注高性能計算

但RISC-V架構在香山公布之前，大部分應用仍然集中在AIoT等低性能領域，為什么微核芯執(zhí)著于高性能計算領域呢？

“低端AIoT市場是一個紅海，競爭激烈且受指令集影響有限，X86、ARM、PowerPC、Sparc等都能生存?！臂ǖさそo出了答案，“RISC-V要想真正站穩(wěn)腳跟，必須伴隨數據中心等高性能計算場景的發(fā)展?！?/p>

她指出，歷史上，X86 因PC市場而崛起，ARM憑借智能手機騰飛，RISC-V同樣需要一個契機，而服務器和AI計算正是這樣的機會。目前微核芯正專注于服務器高端芯片，并已具備高性能RISC-V CPU的完整研發(fā)能力，包括高性能CPU核、NoC多核互連及SoC架構的自研，實現了CPU控制流與AI數據流的有效協(xié)同。

在討論RISC-V生態(tài)的商業(yè)化落地時，郇丹丹闡述了微核芯獨特的市場進入策略：選擇從行業(yè)應用市場切入，而非直接挑戰(zhàn)更為復雜的桌面及公有云領域?！白烂鍼C、移動通信和公有云市場生態(tài)要求很高，而行業(yè)應用市場的生態(tài)門檻相對較低，軟件生態(tài)相對簡單，這意味著我們可以更從容地進行生態(tài)建設。”

據了解，目前微核芯已經與多家互聯網巨頭和數據處理器（DPU）企業(yè)建立戰(zhàn)略合作，重點聚焦于存儲服務器和DPU領域。這一策略頗為審慎：先在特定行業(yè)場景中精耕細作，待生態(tài)逐步成熟后，再逐步向更廣闊的市場縱深推進。

“定制化和性價比是我們的核心競爭力?！臂ǖさふJ為，與傳統(tǒng)通用處理器主要依賴"軟件加速"不同，RISC-V可以在指令集、微架構、高速互連、SoC框架及軟件優(yōu)化等多個層面實現"硬件加速"，從而顯著提升系統(tǒng)性能。

事實上，目前中國正在迎來RISC-V發(fā)展的關鍵機遇，供應鏈受限倒逼企業(yè)從市場需求出發(fā)，不斷提升芯片設計和實現能力，而微核芯瞄準的高性能計算，確保了RISC-V能夠與企業(yè)應用緊密結合，以較低成本實現系統(tǒng)需求，并在特定領域獲得性能突破，讓更可靠的RISC-V，飛入國內企業(yè)的懷抱中。

基于開源，超越開源

值得關注的是，香山處理器核成為了RISC-V性能的重要標桿，但它也激發(fā)了關于開源與商業(yè)價值的深入討論。對此，微核芯研發(fā)副總趙繼業(yè)提出了自己的見解。

"開源只是起點，商業(yè)價值在于深度定制。"趙繼業(yè)明確表示，開源處理器核本身并不等同于商業(yè)產品。標準IP難以滿足不同行業(yè)的復雜應用需求，RISC-V的真正競爭力在于其可定制的特性——能夠準確對接行業(yè)場景，提供有針對性的技術解決方案。

據了解，目前微核芯可以提供硬件、軟件和系統(tǒng)這三方面定制化服務：

硬件層面，微核芯可針對項目需求優(yōu)化指令集，刪減或增補指令；調整處理器微架構，對性能冗余的模塊進行縮減或優(yōu)化關鍵功能單元；優(yōu)化SoC框架，包括總線架構、外圍接口等，確保系統(tǒng)性能與資源配置的理想平衡。

軟件層面，微核芯支持基礎軟件調整，包括修改匯編器、編譯器和操作系統(tǒng)，以適配新增指令或微架構優(yōu)化，同時提供針對特定應用的函數庫開發(fā)；對中間件進行相應優(yōu)化；應用軟件優(yōu)化則主要由用戶承擔。

系統(tǒng)層面，微核芯提供性能分析工具，包括軟件仿真、仿真加速器和FPGA平臺，結合用戶提供的測試場景進行評估。此外，我們能根據供應鏈情況進行成本預估，分析工藝平臺、工藝庫規(guī)格，并評估芯片制造、封裝、測試等環(huán)節(jié)，以獲取主頻、面積、功耗和良率等關鍵指標。

在高性能RISC-V處理器定制化內容上，微核芯可針對不同應用領域，提供定義數據流指令、在SoC框架內集成數據流加速器IP、基于處理器框架加入數據流協(xié)處理器這三個層次的定制方案，以滿足各類計算需求。

“芯片定制不是技術炫技，而是解決實際問題?！彼麖娬{，傳統(tǒng)芯片開發(fā)往往陷入“技術為技術服務”的怪圈，而微核芯則是扮演了一位出色的"技術翻譯"。對于大多數難以理解芯片架構的企業(yè)用戶，團隊采取了近乎"逐字逐句"的需求解析，通過深入應用場景核提煉關鍵指標，最終將抽象需求轉化為具體的技術藍圖。

他以微核芯技術團隊與中電 14 所合作的相控陣雷達芯片為例，面對落后一兩代的工藝平臺，微核芯沒有被限制，反而視為創(chuàng)新的契機，通過專用向量指令與高性能函數庫的結合，定向優(yōu)化處理器微架構，最終實現了在落后一兩代工藝平臺上達成超越國外芯片 2 倍以上性能的高難度目標，這不僅是技術實力的展現，更是一種“弱勢逆襲”的精神寫照。

“標準IP就像是現成的西裝，看起來不錯，但未必完全合身。”趙繼業(yè)用這個生動的比喻闡述微核芯的技術理念。在他看來，開源只是提供一個通用的解決方案，而在其基礎上，為每一個客戶量身定制解決方案，美好解決他們的需求，在某種意義上就已經超越了開源。

星辰大海般的未來

值得關注的是，不僅僅是許多人所關注的服務器領域，微核芯所研發(fā)的高性能處理器平臺，設計之初就是一個可靈活適配多領域的技術平臺，從人形機器人到邊緣服務器，從工業(yè)控制到汽車電子，豐富的應用方向意味著無窮的潛力。

“RISC-V就像是一塊具有無限潛能的‘多功能積木’?！蔽⒑诵究偨浝碹ǖさみ@樣形象地描述公司對RISC-V技術的理解，在她看來，RISC-V與AI一樣，本身并非一個封閉的市場，而是一種具有普適性的技術底座，單獨存在時可能價值有限，但當與具體應用深度融合，就能迸發(fā)出驚人的創(chuàng)新能量。

值得一提的是，在百度戰(zhàn)略投資、九合創(chuàng)投、斯道資本、圖靈創(chuàng)投等先進資本的鼎力支持下，微核芯成功構建起技術迭代與生態(tài)協(xié)同的雙向驅動力，為未來跨界的高質量發(fā)展奠定了堅實基礎。

對于RISC-V在產業(yè)升級中的角色，微核芯研發(fā)副總趙繼業(yè)充滿信心。他堅信，這一開放架構將比ARM和X86 走得更快、走得更遠，在新興科技發(fā)展中扮演更為關鍵的角色。

"這不僅僅是一個技術選擇，"他微笑著說，"這是一種重新定義技術生態(tài)的方式。"

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