RISC-V作為一種開源指令集架構（ISA），近年來在全球范圍內迅速崛起，有望重塑半導體產業格局。從芯片設計公司到軟件開發商，從學術研究機構到行業巨頭，都在積極探索RISC-V的應用和創新。

Omdia發文稱，最近三年，越來越多的RISC廠商進入RISC-V，含RISC-V技術的處理器加速器以驚人的速度增長，2020年至2024年間復合年增長率（CAGR）達到75%。到2030年，Omdia預計年增長率將可持續接近50%。這相當于從2020年至2030年的10年間年增長率約為57%。

在此趨勢下，產業鏈企業齊頭涌入RISC-V賽道，作為國內少有的具備服務器級高性能處理器全棧研發能力的企業，北京微核芯科技有限公司（以下簡稱“微核芯”）深耕RISC-V架構，通過技術創新和生態建設，助力中國芯片產業實現彎道超車。

選擇RISC-V：打破壟斷的創新之路

如果只做低端的IoT芯片，無法撼動X86和ARM的生態地位。在2025慕尼黑上海電子展期間，微核芯CEO郇丹丹告訴媒體，高性能計算場景才是打開RISC-V市場空間的關鍵。“過去RISC-V大多都是面向AIoT領域，低成本低性能領域已經是紅海市場，作為新興指令集的RISC-V產業要想發展壯大，只有伴隨著數據中心在高性能領域（服務器、AI計算）的新興應用成長才是打開市場空間的關鍵。”

與傳統X86和ARM的“通用冗余”不同，RISC-V 指令集的微架構能夠在開放生態基礎上實現模塊化可擴展，并與行業級應用結合，具備高度靈活性且可定制這些優勢。不僅不會像其他私有指令集成為各大企業發展的限制和約束，更會成為企業獲得掌控自身軟硬件協同發展的關鍵所在。

“我們始終很看好開源RISC-V指令集，因為其能夠使中國處理器發展在生態上形成產業合力。”郇丹丹表示。與傳統指令集相比，RISC-V 的優勢是：

1、開源+中立的全新生態；

2、市場與生態共同定義標準；

3、從指令-微架構/IP-芯片-軟件端具備定義自由度及創新基礎。

“未來各行業都存在這樣的需求，市場空間巨大。我們認為 RISC-V 在數據中心服務器領域最適合的切入方式就是先進入行業應用市場，再以通用的方式進入到公有云領域。”

技術突破：架構創新彌補工藝限制

當國際大廠競逐3nm工藝時，微核芯選擇在12/7nm這一“落后兩代”的國內可控工藝上發力。其秘訣就在于“在指令集、微架構、高速互連、SoC框架、軟件優化多個層面進行深度優化，以‘硬加速’代替通用處理器的‘軟加速’，在供應鏈受限的約束下做到比ARM/X86更具性價比或性能功耗比的芯片產品。”郇丹丹說道，“這樣的事情是ARM/X86無法做到的。”

目前，微核芯的高性能處理器核性能可以對標ARM的服務器端處理器N2的性能。郇丹丹介紹說：“從服務器的技術路線看，我們基于可控工藝研發高性能處理器，確保后期量產的可行性，以逐步深入的關鍵模塊定制設計解決服務器芯片的性能瓶頸，達到國際先進處理器性能水平。提供完整的服務器系統解決方案，包括高性能CPU核+NoC多核互連+SoC架構，結合 Chiplet技術，降低服務器芯片的設計制造成本，加快芯片研發迭代速度。”

在架構創新方面，憑借微核芯技術團隊在全棧自研能力+與應用深度結合的經驗，微核芯在技術上覆蓋高性能處理器開發的各個領域，覆蓋處理器的架構設計、驗證、物理實現和軟件全過程，做到了處理器核+多核互連NOC+SoC全部自研。單核性能達15分/GHz，即ARM服務器級處理器核的性能水平。NOC支持多核處理器互連，硬件支持Cache一致性，CHI協議多核可擴展。

其次，利用涵蓋芯片研制全過程的高性能處理器敏捷開發平臺，把處理器分解為各個參數可配置可調整的規則化模塊，并預先進行了高性能實現。“這樣，在這套敏捷開發平臺的基礎上，我們就可以根據應用需求進行微架構層面的優化裁剪，并能夠做到快速修改快速驗證快速實現，最大程度縮短芯片的設計周期，加快芯片的上市時間。”

商業落地：做X86/ARM想做又做不了的事

中國當前面對供應鏈封鎖的現狀，也是中國RISC-V產業的發展機遇。“供應鏈的受限就意味著要從市場需求出發不斷打磨芯片設計和實現的能力。”郇丹丹指出，“RISC-V平臺非常適合與企業應用進行深度結合，RISC-V徹底實現了用戶能夠自主掌握自己對于未來軟硬件架構定義的權力。”

然而，商業化落地是RISC-V企業面臨的最大挑戰之一。微核芯的策略是“與應用深度結合，去做X86和ARM想做又做不了的事。”

在郇丹丹看來，RISC-V商業化落地的挑戰在于兩大關鍵環節：?生態信心構建?與?差異化賽道突破?。一方面需要建立企業對于RISC-V產業的信心，這依靠生態環境的互相幫助、技術上的檢驗和政策上的引導等“多管齊下”；另一方面，需要找尋一個RISC-V能夠進入，且與X86/ARM相比可以做得更好的行業機會，比如在數據中心的高性能部分，尤其是服務器和AI計算，RISC-V架構的處理器具備開放性和模塊化設計，能很好地適應各種不同的使用場景，還能提供既高效又低成本的解決方案。

“對于我們來說打造一個開放性的定制平臺，在確保有足夠的需求，足夠的市場空間的情況下，我們對這個應用領域進行適度優化做出來的結果，我們相信它是具備相當的市場競爭力的。”郇丹丹如是說。

微核芯不僅專注于高性能芯片的研發，還通過定制化服務，為行業客戶提供從指令集優化、微架構調整到軟件適配的全套解決方案。目前，微核芯已經可以商業化交付的三個系列處理器核，SPEC CPU2006分值分別為10分/GHz、13分/GHz和15分/GHz，對標ARM A78、ARM N1和N2，“通過定制化模式，可以根據用戶需求進行選擇或進一步優化，與用戶深度結合，共同定義和優化芯片設計，從而做到更為優化的性價比或性能功耗比。”

微核芯的市場策略也體現了其對生態建設的重視。公司通過與多家互聯網頭部企業在存儲服務器和DPU等領域的合作，逐步構建起RISC-V的行業應用生態，從特定行業領域出發，再進入到公有云領域。

面向未來：AI與RISC-V的深度融合

在人工智能時代，微核芯也在積極探索RISC-V與AI的深度融合，在其看來，RISC-V與AI類似，均屬于普適技術，一旦與應用進行深度結合就會迸發出無窮的力量。從基礎算力和生態建設的角度來說，在供應鏈受限的情況下,我們希望做的是AI與具體應用場景的深度結合。

微核芯的AI布局重點在于自動駕駛、機器人等新興領域，這些應用場景對芯片的綜合性能、功耗和響應速度提出了極高的要求，需要高能效比和低延遲的算力，RISC-V高性能處理器目前是一個比較新也比較熱的方向。

郇丹丹認為，中國AI芯片的發展需要根據應用需求，合理優化定制芯片在極致通用和極致專用之間做到平衡。這種平衡的實現，不僅需要對芯片架構的深刻理解，還需要對應用需求的精準把握。

CPU與AI（或GPGPU）的結合是未來芯片設計的關鍵，其中CPU主要執行控制流，而AI或GPGPU主要執行數據流。而在實際應用中往往是兩者的結合，需要根據不同的應用場景進行優化配比。為了實現高效的芯片系統解決方案，必須深度結合應用需求與芯片設計，特別是要設計好CPU與AI之間的協同框架。此外，軟硬件協同設計至關重要，需要從應用角度出發，對應用需求、計算框架、數據流和控制流進行深入分解和優化。

為此，微核芯提出了三個層次的CPU+AI協同框架：

1）SoC框架內AI加速模塊的集成：AI執行效率高，但應對未來應用適應性較差，且與控制流結合較弱，僅在內存層面與CPU交互。

2）CPU層面的AI指令擴展：應用適應性最佳，但AI執行效率最低，適合控制流為主、數據流為輔的特殊應用領域。

3）CPU框架內AI協處理器設計：結合了高性能CPU的控制流執行能力和AI協處理器AI執行效率高的優勢，是未來AI芯片的發展趨勢。

微核芯認為，第三種方案能夠更好地平衡控制流與數據流的處理需求，是未來AI芯片設計的核心方向。且基于第三種方案，也能同時與其他兩種方案結合，以適應不同的應用領域。

微核芯的故事不僅是一家企業的成長歷程，更是國產芯片企業從技術跟隨到架構引領的縮影。在未來的市場競爭中，微核芯將繼續發揮其技術優勢，推動RISC-V技術與更多應用場景的深度融合，為產業的多元化和自主可控發展帶來更多的可能性。

來源：芯師爺

審核編輯 黃宇