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RISC-V:自主AI产业关键支撑,未来可期!
2025-07-24 标签: ICNET  半导体  芯片 来源:ICNET


前不久,第五届RISC-V中国峰会在中国上海隆重举办。本届大会有多项重要成果发布,标志着RISC-V生态又步入新的台阶。英伟达作为AI巨头,宣布其CUDA计算模型将支持RISC-V生态,更体现出RISC-V在AI时代的强大吸引力。

RISC-V作为不同于x86与ARM的开源指令集,其指令集更为精简,兼容性更加强大,具有灵活、低功耗等特性,全方位契合当今AI应用发展应用所需。近年来,我国在RISC-V技术创新、标准制定与产品研发等方面做出诸多贡献,RISC-V也正在成为我国 AI 产业自主可控发展的重要支撑。


RISC-V在我国AI应用中的优势

架构灵活可定制,满足多样化AI需求

AI应用场景丰富多样,从云端的大型模型训练到边缘设备的小规模推理,对芯片架构的要求差异显著。RISC-V的模块化指令集架构允许设计者根据具体AI任务需求,灵活选择和扩展指令集,定制专属的处理器架构。例如,在终端设备上,可通过增加特定的AI加速指令,实现对图像识别、语音识别等任务的高效处理,同时保持低功耗运行,延长设备续航时间。


低功耗高能效,助力AI边缘计算

随着AI技术向物联网边缘设备的延伸,如智能摄像头、智能传感器等,对芯片的能效比提出了极高要求。RISC-V的精简指令集和高效架构使其在低功耗场景下表现出色,能够以较低的功耗实现较高的计算性能,为边缘AI设备提供强大的算力支持,促进AI技术在物联网领域的广泛应用,实现万物智联。


开源开放,构建自主可控AI生态

RISC-V的开源特性打破了传统商业架构的壁垒,为我国AI产业提供了从芯片设计、开发到应用的全链条自主可控机遇。国内企业和研究机构可基于RISC-V架构进行深度定制和优化,开发出符合我国AI发展需求的芯片产品和解决方案,避免对国外专利架构的依赖,降低技术封锁风险,构建自主创新的AI产业生态。



RISC-V现有挑战

性能瓶颈待突破

尽管RISC-V在低功耗和定制化方面优势明显,但在高性能计算领域,与成熟的x86和ARM架构相比仍存在差距。例如,在处理大规模AI模型训练任务时,RISC-V芯片的单线程性能和内存带宽等指标可能难以满足高效计算需求。目前,乱序执行、推测执行和分支预测等高性能架构技术在RISC-V设计中尚处于发展阶段,需要进一步优化和提升。


软件生态不完善

AI应用的开发和运行离不开完善的软件生态支持。然而,RISC-V在AI框架、深度学习库、编译器等方面的适配和优化还不够成熟。与x86和ARM架构相比,RISC-V的软件工具链不够丰富,调试工具、性能分析工具等也相对匮乏,这给AI开发者带来了诸多不便,增加了开发难度和成本,限制了RISC-V在AI领域的广泛应用。


指令集扩展标准化问题

RISC-V的灵活性使其面临指令集扩展可能导致的碎片化风险。不同厂商为满足自身特定需求,可能会自行开发和扩展指令集,从而引发兼容性问题,阻碍统一软件生态的形成。在AI领域,缺乏标准化的AI指令集扩展可能会影响RISC-V芯片之间的互操作性和软件的可移植性,给产业发展带来隐患。


多核同步与通信效率需提高

在面对大规模AI模型推理和训练时,RISC-V的多核同步性能尚有不足。与ARM的LSE等扩展相比,RISC-V在多核之间的数据同步和通信效率方面存在差距,这可能导致在多核扩展以适应不同模型尺寸时,同步代价较高,影响整体计算性能。此外,在超大规模参数情况下,多芯片互联通讯的效率也将成为制约RISC-V在AI领域发展的关键问题。


结语

RISC-V以其开源、低功耗、灵活等特性,正在成为我国AI产业自主高质量发展的支撑。在政策端与市场端的双向促进下,我国业界正在集中攻克现存挑战,RISC-V也将在不远的未来充分释放其潜力,在性能、生态、应用丰富度等方面,再上新的台阶。

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