在全球算力重構(gòu)的浪潮中，芯片架構(gòu)作為信息技術(shù)的“根技術(shù)”，始終主導(dǎo)著產(chǎn)業(yè)發(fā)展的底層邏輯。自X86架構(gòu)壟斷PC與服務(wù)器市場、ARM架構(gòu)稱霸移動終端以來，計算架構(gòu)領(lǐng)域已維持數(shù)十年的雙雄格局。
然而，隨著人工智能、具身智能等新興技術(shù)的爆發(fā)式增長，傳統(tǒng)架構(gòu)的封閉性、授權(quán)壁壘等痛點日益凸顯，開源架構(gòu)RISC-V應(yīng)運而生。RISC-V架構(gòu)的出現(xiàn)也正以“技術(shù)平權(quán)”的姿態(tài)打破既有格局，開啟全新的算力時代?，F(xiàn)階段，包括Western Digital、阿里平頭哥、SiFive等在內(nèi)的，多家國內(nèi)外廠商也正競相發(fā)布高性能RISC-V產(chǎn)品，RISC-V已不再局限于“低功耗、低成本”的標(biāo)簽，正全面吹響向高端進軍的號角。
RISC-V（Reduced Instruction Set Computing-V）是一種基于精簡指令集（RISC）原則設(shè)計的開源指令集架構(gòu)，與X86、ARM架構(gòu)的核心差異在于其“開源開放”的基因——既不歸屬任何企業(yè)或機構(gòu)，也無專利授權(quán)枷鎖，全球開發(fā)者均可自由使用、修改、擴展，并參與到架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的制定中。
RISC-V技術(shù)內(nèi)核遵循“模塊化、可定制”的設(shè)計理念，基礎(chǔ)指令集僅包含幾十條最核心的指令，滿足基本計算需求；同時通過可選擴展模塊（如向量計算、虛擬化、加密擴展等）適配不同場景，從微控制器（MCU）到高性能服務(wù)器芯片，從端側(cè)智能設(shè)備到云端數(shù)據(jù)中心，均可基于RISC-V架構(gòu)實現(xiàn)定制化開發(fā)。
與傳統(tǒng)架構(gòu)相比，RISC-V的開源特性并非簡單的“免費使用”，更蘊含著“技術(shù)平權(quán)”的核心邏輯。RISC-V具備“平權(quán)、參與感和激勵機制”三大核心邏輯，能夠重演開源軟件重塑信息時代的歷程，將硬件的“根技術(shù)”從特定企業(yè)的私有財產(chǎn)中解放出來，讓更多企業(yè)和開發(fā)者擺脫對X86、ARM架構(gòu)的依賴，實現(xiàn)核心技術(shù)的自主掌控。這種特性不僅降低了芯片研發(fā)的門檻，更推動了全球算力資源的協(xié)同創(chuàng)新，形成開放共贏的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
RISC-V的發(fā)展并非一蹴而就，而是歷經(jīng)數(shù)十年的技術(shù)積累與生態(tài)培育，逐步從學(xué)術(shù)研究走向產(chǎn)業(yè)落地。RISC-V的開發(fā)團隊由伯克利大學(xué)的David Patterson教授領(lǐng)導(dǎo)，他們在2010年啟動了RISC-V項目，旨在創(chuàng)建一個開源、可擴展、模塊化的指令集架構(gòu)，以適應(yīng)從微控制器到高性能計算的廣泛應(yīng)用場景。2010年，RISC-V項目正式啟動，團隊發(fā)布了RISC-V的初步設(shè)計文檔。2015年，RISC-V國際基金會（RISC-V International）成立，吸引了谷歌、IBM、高通、華為、三星等全球科技企業(yè)加入，標(biāo)志著RISC-V從學(xué)術(shù)項目走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵一步。RISC-V逐步從學(xué)術(shù)領(lǐng)域走向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，主要聚焦于低功耗、低成本的MCU領(lǐng)域，在物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式設(shè)備等場景實現(xiàn)初步落地。同時，架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)迭代，先后發(fā)布多個版本的擴展指令集，逐步完善高性能計算、安全加密等功能模塊。
RISC-V的命名來源于“Reduced Instruction Set Computer”，即精簡指令集計算機。RISC-V的設(shè)計理念源于對傳統(tǒng)RISC架構(gòu)的繼承和創(chuàng)新，它摒棄了傳統(tǒng)RISC架構(gòu)的局限性，通過開源和模塊化設(shè)計，使指令集架構(gòu)能夠靈活適應(yīng)各種應(yīng)用場景。
隨著人工智能、云計算等技術(shù)對高性能算力需求的激增，2020年之后RISC-V開始向高性能計算領(lǐng)域突破，架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)不斷升級，生態(tài)逐步成熟。2022年，RISC-V基金會發(fā)布RVA22架構(gòu)規(guī)范，進一步完善了高性能計算相關(guān)的擴展模塊；2024年，RVA23規(guī)范正式推出，這是RISC-V架構(gòu)的重大版本升級，首次使RISC-V具備高性能計算的完整功能，全球開源軟件開始向RVA23標(biāo)準(zhǔn)匯聚，包括操作系統(tǒng)、編譯器等均逐步轉(zhuǎn)向?qū)VA23的支持。
（RVA23（RISC-V Application Profile 23）是RISC-V國際基金會于2024年第三季度正式發(fā)布的應(yīng)用處理器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，作為RVA22的繼任者，旨在解決RISC-V生態(tài)中的碎片化問題，并為高性能計算（尤其是AI和機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域）提供標(biāo)準(zhǔn)化支持。該規(guī)范通過統(tǒng)一指令集擴展（ISA），增強了跨硬件平臺的開發(fā)一致性，顯著提升了向量計算、浮點運算等關(guān)鍵能力，為RISC-V在高性能計算市場的拓展奠定了基礎(chǔ)。）
在此背景下，一批高性能RISC-V芯片實現(xiàn)量產(chǎn)，這其中，日前剛剛發(fā)布的進迭時空K3芯片是全球首顆符合RVA23規(guī)范的量產(chǎn)芯片（K3擁有2個4大核簇，具備60TOPS的通用AI算力，支持32GB 內(nèi)存，可滿足30B至80B參數(shù)LLM端側(cè)運行需求），標(biāo)志著RISC-V正式進入高性能計算的產(chǎn)業(yè)化階段。
值得注意的是，RISC-V的發(fā)展始終與全球科技產(chǎn)業(yè)格局的變化深度綁定。近年來，中美科技競爭加劇，各國對核心技術(shù)自主可控的需求日益迫切，RISC-V作為開源、中立的架構(gòu)，成為各國突破技術(shù)封鎖、構(gòu)建自主算力體系的重要選擇。中國也將RISC-V納入國家重點支持的科技方向，為其發(fā)展提供了政策與資本支持，推動國內(nèi)企業(yè)在RISC-V領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)落地。
在X86與ARM架構(gòu)長期壟斷的市場中，RISC-V能夠快速崛起，核心在于其具備傳統(tǒng)架構(gòu)無法比擬的競爭優(yōu)勢，這些優(yōu)勢源于其開源特性與模塊化設(shè)計，具體體現(xiàn)在四個維度：
第一，開源開放打破授權(quán)壁壘，實現(xiàn)技術(shù)自主可控。X86架構(gòu)由英特爾、AMD主導(dǎo)，采用封閉授權(quán)模式，企業(yè)不僅需支付高額授權(quán)費用，還受限于架構(gòu)設(shè)計，難以進行深度定制；ARM架構(gòu)采用層級化授權(quán)模式，核心IP授權(quán)門檻高，企業(yè)對架構(gòu)的修改空間有限，且存在“卡脖子”風(fēng)險。而RISC-V基于開源協(xié)議，企業(yè)無需支付授權(quán)費用，可自由修改架構(gòu)設(shè)計、定制指令集擴展模塊，從根本上擺脫對第三方企業(yè)的依賴，實現(xiàn)核心技術(shù)的自主掌控。而進迭時空堅持核心技術(shù)自研，正是依托RISC-V的開源特性，將市場需求與產(chǎn)品迭代緊緊抓在自己手中。
第二，模塊化設(shè)計適配全場景需求，具備極致靈活性。X86與ARM架構(gòu)為適配多場景需求，指令集日益復(fù)雜，導(dǎo)致芯片設(shè)計難度增加、功耗上升。RISC-V最根本的技術(shù)優(yōu)勢在于其開源的模塊化設(shè)計。它采用了一種“基礎(chǔ)指令集+標(biāo)準(zhǔn)擴展”的模式?；A(chǔ)整數(shù)指令集（RV32I/RV64I）極其精簡，確保了最低限度的硬件開銷和功耗。而所有高級功能，如矢量計算、虛擬化、位操作、加密等，都以可選擴展的形式存在。這種設(shè)計帶來了前所未有的靈活性，企業(yè)可根據(jù)不同場景需求，選擇適配的擴展模塊，實現(xiàn)芯片的定制化開發(fā)。例如，在端側(cè)智能設(shè)備中，可選擇低功耗擴展模塊，降低芯片功耗；在云端高性能計算場景中，可選擇虛擬化、向量計算擴展模塊，提升算力性能。這種靈活性使RISC-V能夠覆蓋從MCU到高性能服務(wù)器、從端側(cè)到云端的全場景需求，成為“全場景適配”的架構(gòu)方案。
芯片設(shè)計者可以根據(jù)特定應(yīng)用場景（如AI推理、網(wǎng)絡(luò)處理、汽車控制），像“搭積木”一樣，只選擇必要的擴展指令集進行組合，從而設(shè)計出最貼合場景需求、面積與功耗最優(yōu)的專用處理器。這與x86（為向后兼容而日益臃腫）和ARM（雖精簡但商用IP核配置相對固定）形成了鮮明對比。例如，進迭時空的K3芯片為應(yīng)對智能機器人場景，不僅在CPU核中集成了RVV向量擴展，還專門設(shè)計了包含實時核與大容量TCM（緊耦合內(nèi)存）的“實時計算子系統(tǒng)”，以及多達10個CAN-FD接口，這種深度定制能力是傳統(tǒng)架構(gòu)難以高效實現(xiàn)的。
第三，軟硬件協(xié)同優(yōu)化效率更高，加速技術(shù)迭代。RISC-V的開源特性使硬件開發(fā)者與軟件開發(fā)者能夠深度協(xié)同，硬件設(shè)計可根據(jù)軟件需求進行針對性優(yōu)化，軟件也可基于硬件架構(gòu)進行定制化開發(fā)，形成“硬件-軟件”協(xié)同迭代的良性循環(huán)。
以加密場景為例，通過矢量加密擴展的方式，可以大幅提升加密算法的運算效率。“進迭時空K3芯片在實現(xiàn)RVA23規(guī)范的矢量加密擴展時，通過堅持硬件與軟件協(xié)同迭代優(yōu)化，最終使相關(guān)算子加速比達到5-6倍，顯著提升了應(yīng)用的數(shù)據(jù)安全與運算效率。”陳志堅介紹道。相比之下，傳統(tǒng)封閉架構(gòu)中，軟硬件分屬不同企業(yè)，協(xié)同優(yōu)化難度大，技術(shù)迭代周期長。
第四，生態(tài)協(xié)同效應(yīng)顯著，降低研發(fā)與落地成本。RISC-V開源生態(tài)匯聚了全球的企業(yè)、開發(fā)者與科研機構(gòu)，形成了多元化的協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。企業(yè)可基于開源社區(qū)的技術(shù)積累，快速開展芯片研發(fā)，無需從零開始；開發(fā)者可共享軟件工具、算法模型，加速軟件生態(tài)的完善。這種生態(tài)協(xié)同效應(yīng)不僅降低了企業(yè)的研發(fā)成本，還縮短了產(chǎn)品的落地周期。例如，進迭時空K3芯片深度適配llamacpp、vLLM等主流大模型推理框架，無需額外編譯操作，即可保留開發(fā)者使用習(xí)慣，大幅降低了客戶的應(yīng)用遷移成本。
綜合來看，RISC-V通過開源開放、模塊化設(shè)計，實現(xiàn)了“全場景適配、高性能與低功耗兼顧、自主可控”的綜合優(yōu)勢，而這些優(yōu)勢恰恰填補了傳統(tǒng)架構(gòu)的短板。
雖然RISC-V具有很多優(yōu)勢，但與X86和ARM架構(gòu)相比，RISC-V就像是剛出生寶寶，一方面，RISC-V仍有很多的發(fā)展空間，另一方面，RISC-V發(fā)展過程中也面臨了一些挑戰(zhàn)。
從市場規(guī)模來看，RISC-V具備廣闊的增長空間，將逐步成長為萬億級市場賽道。根據(jù)SHD Group預(yù)測，到2031年，RISC-V系統(tǒng)級芯片累計出貨量將超過350億顆，復(fù)合年增長率達到31.7%。
除此之外，《RISC-V開源生態(tài)發(fā)展報告（2025）》（簡稱《報告》）中統(tǒng)計，2025年RISC-V領(lǐng)域投融資與并購活動十分活躍。一方面，初創(chuàng)企業(yè)持續(xù)獲得資本青睞，如睿思芯科、進迭時空等公司完成了億元級融資；另一方面，產(chǎn)業(yè)巨頭通過并購加速布局RISC-V，提前搶占未來計算版圖。比如，Meta公司宣布收購高性能RISC-V AI芯片初創(chuàng)企業(yè)Rivos；高通公司完成了對高性能RISC-V芯片初創(chuàng)企業(yè)Ventana的收購。
隨著應(yīng)用場景的持續(xù)滲透與生態(tài)的成熟，市場規(guī)模將快速增長。長期來看，所有終端電子產(chǎn)品都將通過本地大模型實現(xiàn)智能化重構(gòu)，人形機器人、云端AI芯片、AI計算機、具身智能等領(lǐng)域的市場規(guī)模將大幅擴張，構(gòu)筑萬億美金的市場空間。其中，邊緣端智算設(shè)備將成為短期內(nèi)的核心增長引擎，進迭時空等企業(yè)聚焦的邊緣端場景，預(yù)計將成為RISC-V營收的主要支柱。
分場景來看，不同領(lǐng)域的市場增長潛力各有側(cè)重：在消費電子領(lǐng)域，RISC-V將逐步替代部分ARM架構(gòu)芯片，應(yīng)用于智能手機、平板電腦、智能穿戴等設(shè)備，尤其是在中低端機型與智能硬件中，憑借成本與定制化優(yōu)勢占據(jù)市場份額；在工業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，RISC-V的低功耗、高可靠性優(yōu)勢將使其成為嵌入式設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)終端的主流架構(gòu)，市場規(guī)模將持續(xù)增長；在云端計算領(lǐng)域，RISC-V服務(wù)器芯片將逐步實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，預(yù)計2030年后進入快速增長期，挑戰(zhàn)X86架構(gòu)的市場主導(dǎo)地位；在汽車電子領(lǐng)域，隨著智能汽車的滲透率提升，RISC-V將在車載控制器、自動駕駛芯片等場景實現(xiàn)應(yīng)用，成為汽車電子領(lǐng)域的重要架構(gòu)選擇。
雖然RISC-V發(fā)展空間很大，但RISC-V的發(fā)展也面臨諸多挑戰(zhàn)。一是生態(tài)成熟度不足。相較于X86、ARM數(shù)十年積累的完善生態(tài)，RISC-V的軟件工具鏈、應(yīng)用場景適配仍有差距，尤其是在高端服務(wù)器、專業(yè)軟件等領(lǐng)域，生態(tài)建設(shè)需要長期投入；
二是技術(shù)壁壘仍存。高性能RISC-V芯片的研發(fā)涉及架構(gòu)設(shè)計、后端電路實現(xiàn)、軟硬件協(xié)同優(yōu)化等多個環(huán)節(jié)，對企業(yè)的技術(shù)實力與工程經(jīng)驗要求極高，并非所有企業(yè)都能突破核心瓶頸，對此，陳志堅告訴筆者，RISC-V的向量計算技術(shù)在具體硬件實現(xiàn)時也有如時序、功能穩(wěn)定等諸多挑戰(zhàn)，“目前可以實現(xiàn)RISC-V RVV 256bit位寬量產(chǎn)的全球芯片并不多，K3繼K1之后不僅實現(xiàn)且持續(xù)優(yōu)化了RVV向量計算”陳志堅如是說；
三是巨頭競爭壓力。雖然RISC-V目前尚未引發(fā)巨頭的大規(guī)模布局，但隨著市場規(guī)模擴大，英特爾、ARM、華為等企業(yè)大概率將進入賽道，憑借技術(shù)、生態(tài)與資金優(yōu)勢，對初創(chuàng)企業(yè)形成競爭壓力；
四是成本與量產(chǎn)難題。芯片初創(chuàng)企業(yè)規(guī)模較小，難以形成規(guī)模效應(yīng)，成本控制能力弱于行業(yè)巨頭，且高性能芯片的量產(chǎn)良率控制難度大，影響商業(yè)落地效率。
面對這些挑戰(zhàn)，RISC-V企業(yè)需要采取針對性策略：技術(shù)層面，堅持核心IP自研，持續(xù)突破高性能、安全化等技術(shù)瓶頸，積累工程與量產(chǎn)經(jīng)驗；生態(tài)層面，加強與軟件企業(yè)、開發(fā)者社區(qū)的合作，加速軟件適配與工具鏈完善，構(gòu)建差異化生態(tài)壁壘；商業(yè)層面，聚焦增量市場，通過差異化產(chǎn)品創(chuàng)造價值，逐步形成規(guī)模效應(yīng)，降低生產(chǎn)成本；合作層面，加強產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同與國際合作，共同推動架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)完善與生態(tài)建設(shè)，提升行業(yè)整體競爭力。
未來，隨著架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)完善、生態(tài)的逐步成熟、應(yīng)用場景的廣泛滲透，RISC-V將逐步成長為與X86、ARM并列的主流計算體系，在人工智能、云計算、機器人、汽車電子等領(lǐng)域發(fā)揮核心作用，構(gòu)建開源浪潮下的算力新秩序。雖然過程中面臨生態(tài)、技術(shù)、競爭等多重挑戰(zhàn)，但RISC-V的開源基因與全場景適配能力，使其具備長期發(fā)展的潛力。正如陳志堅所言——人類社會對算力的需求將持續(xù)增長，而開源開放的RISC-V架構(gòu)具備長期生命力。
在這場算力革命中，RISC-V不僅是一種技術(shù)架構(gòu)，更是一種全新的產(chǎn)業(yè)協(xié)作模式，將推動全球科技產(chǎn)業(yè)走向更加開放、協(xié)同、共贏的未來。
（文｜Leo張ToB雜談，作者｜張申宇，編輯丨蓋虹達）
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