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新闻中心RISC-V如何结构性降低芯片开发成本?

RISC-V如何结构性降低芯片开发成本?

来源:电路 发布时间:2025-07-17 21:30:52

【导语】尽管RISC-V指令集芯片出货量预计将在2024年达到数百亿颗,但在推广过程中,相关企业仍面临成本、商业模式、兼容性和工具链等多重挑战。在第五届RISC-V中国峰会上,中国科学院计算技术研究所副所长包云岗指出,基于开源的联合开发模式,不仅能显著降低芯片开发成本,还能提升设计质量并加速迭代验证。他强调,RISC-V的优势远不止于替代ARM,其开放性和可定制化特性将催生新的商业模式,并推动软硬件一体化解决方案的发展。同时,开源IP比例的提升将进一步降低芯片设计成本,增强企业竞争力。

“ARM用得好好的,为什么要换RISC-V?”

“客户要用的软件都装不上,让我怎么推广?”

“在RISC-V芯片上移植和开发软件都是投入,软件开发怎么赚钱?”

虽然基于RISC-V指令集的芯片出货量在2024年达到数百亿颗,但相关企业向下游客户推广RISC-V的过程中,仍然会收到围绕成本、商业模式(shì)、兼(jiān)容(róng)性(xìng)、工(gōng)具(jù)链(liàn)等(děng)维(wéi)度(dù)的(de)种(zhǒng)种(zhǒng)问(wèn)题(tí)。在(zài)7月(yuè)17日(rì)举(jǔ)办(bàn)的(de)第(dì)五(wǔ)届(jiè)RISC-V中(zhōng)国(guó)峰(fēng)会(huì)上(shàng),中(zhōng)国(guó)科(kē)学(xué)院(yuàn)计(jì)算(suàn)技(jì)术(shù)研(yán)究(jiū)所(suǒ)副(fù)所(suǒ)长(zhǎng)、中(zhōng)国(guó)开(kāi)放(fàng)指(zhǐ)令(lìng)生(shēng)态(tài)(RISC-V)联(lián)盟(méng)秘(mì)书(shū)长(zhǎng)、北(běi)京(jīng)开(kāi)源(yuán)芯(xīn)片(piàn)研(yán)究(jiū)院(yuàn)首(shǒu)席(xí)科(kē)学(xué)家(jiā)包(bāo)云(yún)岗(gǎng)表(biǎo)示(shì),基(jī)于(yú)开(kāi)源(yuán)的(de)联(lián)合(hé)开(kāi)发(fā)模(mó)式(shì),不(bù)仅(jǐn)能(néng)结(jié)构(gòu)性(xìng)降(jiàng)低(dī)芯(xīn)片(piàn)开(kāi)发(fā)成(chéng)本(běn),也(yě)能(néng)够(gòu)做(zuò)出(chū)高(gāo)质(zhì)量(liàng)设(shè)计(jì)并(bìng)加(jiā)速(sù)迭(dié)代(dài)与(yǔ)验(yàn)证。

RISC-V推广的困难_副本.jpg

包云岗指出,当前RISC-V产业落地需迫切解决四个问题。一是真正有竞争力的产品和解决方案不足,存在“雷声大、雨点小”的问题。二是工具箱不够丰富,要尽快达到“多、快、好、省”的效果。比如OpenEuler(开源欧拉操作系统)中,X86和ARM的软件包达到3万多个,而RISC-V不足3000个。三是芯片设计、验证、解决方案、技术支持等各个层次的人才不足,教学、资料、培训、认证等环节有待加强,需要大批量、各层次人才。四是标杆案例不够全面,比如服务器芯片、AI芯片领域缺乏高端芯片应用案例。

而要解决以上问题,并加速RISC-V的产业落地,需要改变几点认知。

其一,如果RISC-V仅用于原位替代ARM,会埋没其真正的优势,没有将RISC-V开放性和可定制化的优势发挥出来。

其二,RISC-V的开放性使能开源实现和开源工具链,能结构性降低成本,催生新的商业模式。如今的软件领域中,开源软件已经成为常态,比如基于Linux+RedHat模式的PC集群解决方案等。

其三,RISC-V可定制化,意味着能够做到软硬件的极致优化,结合敏捷开发降低开发门槛,催生新模式。未来,APP开发团队可能仅增加两三个芯片设计人员,就可以根据应用场景快速定制芯片,提供软硬件一体化解决方案。

其四,AI推理的算力需求呈现新特征,RISC-V+AI将成为未来新组合。AI与CPU的紧密协同设计,将对RISC-V提出多样化的需求。

其五,要让软件开发者获利。如今RISC-V产业的盈利能力集中(zhōng)在(zài)芯(xīn)片(piàn)公(gōng)司(sī),要(yào)找(zhǎo)到(dào)软(ruǎn)件(jiàn)开(kāi)发(fā)者(zhě)的(de)获(huò)利(lì)方(fāng)式(shì)。

以(yǐ)RISC-V为(wèi)代(dài)表(biǎo)的(de)开(kāi)源(yuán)模(mó)式(shì),如(rú)何(hé)结构性降低芯片开发成本?以研发一款量产10万颗的64核服务器芯片为例,保守估计开发成本约7.5亿元,其中IP授权费用与版税约占35%的成本。基于开源的联合开发模式,可以将单次授权费用降至1000万元以下,将IP成本占比降至2%,为企业节省33%(约2.5亿元)研发费用。这意味着企业可以将更多费用集中到解决方案创新,这是RISC-V带给产业的新机遇。

risc-v成本.png

来源:包云岗在第五届RISC-V中国峰会演讲的PPT内容

除了“降本”,RISC-V还能“增效”——基于开源的联合开发,不仅能做出高质量的设计,也能够加速迭代与验证。在过去一年多的时间里,“香山”开源RISC-V处理器项目从单元级测试到集成测试再到系统级测试,形成超过2万个测试用例,其中用户、企业帮助贡献了近1600个测试用例。昆明湖(即第三代“香山”)V2累计完成了1470项BUG发现和1467项BUG修复,其中合作企业参与开源联合开发,累计提交BUG 492项。

包云岗表示,开源软件中,96%的软件代码库包含开源代码,开源代码比例达77%。在未来的芯片中,开源IP比例必将实现零的突破,且开源IP比例会不断提高。这一提升会降低芯(xīn)片(piàn)设(shè)计(jì)产(chǎn)业(yè)的成本,从而提升企业(yè)的(de)竞争力。