文 | 硅星聞
剛剛過去的三月底，國產(chǎn)RISC-V迎來破局時刻：知名芯片設(shè)計(jì)企業(yè)睿思芯科在深圳正式發(fā)布中國首款全自研高性能RISC-V服務(wù)器處理器——靈羽處理器。
3月31日，睿思芯科在靈羽處理器發(fā)布會現(xiàn)場舉辦用戶啟航儀式
服務(wù)器處理器的性能門檻極高，既在于算力、功耗、接口等維度的極致需求，還在于生態(tài)兼容性、穩(wěn)定性、安全性的嚴(yán)苛要求，一向被視為國產(chǎn)處理器研發(fā)領(lǐng)域難以攀登的“珠穆朗瑪峰”。
作為挑戰(zhàn)X86、ARM的第三大指令集架構(gòu)，由加州大學(xué)伯克利分校主導(dǎo)設(shè)計(jì)的RISC-V以開源、模塊化、可定制為核心特性，擺脫了傳統(tǒng)架構(gòu)的授權(quán)束縛和地緣風(fēng)險。從最初的AIoT、MCU等輕量級場景到如今的服務(wù)器處理器等高性能應(yīng)用，RISC-V正成為全球計(jì)算架構(gòu)變革中的關(guān)鍵變量，而睿思芯科則代表著難以忽視的中國力量。
睿思芯科創(chuàng)始人、董事會主席兼CEO譚章熹博士是RISC-V發(fā)明者David Patterson教授的關(guān)門弟子、也是唯一的中國大陸博士生。基于伯克利的先進(jìn)方法，結(jié)合對RISC-V十?dāng)?shù)年的深入鉆研與實(shí)踐，譚章熹博士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)建立起一套快速迭代微架構(gòu)、軟硬件一體設(shè)計(jì)工藝協(xié)同優(yōu)化的完整技術(shù)體系。
憑借此次發(fā)布的“靈羽”處理器，睿思芯科真正在國產(chǎn)服務(wù)器處理器領(lǐng)域打破了高性能、CPU核心研發(fā)、SoC芯片研發(fā)三者難以兼得的“不可能三角”，首次將一款具備實(shí)用能力的高性能、高獨(dú)立性國產(chǎn)服務(wù)器處理器推向市場。
從伯克利實(shí)驗(yàn)室到深圳，精簡指令集四十年傳承
精簡指令集（RISC）誕生于上世紀(jì)80年代，旨在以更簡潔高效的指令架構(gòu)，提升芯片在面積、功耗受限場景下的執(zhí)行效率。從MIPS、SPARC、PowerPC到ARM，RISC架構(gòu)推動了計(jì)算從工作站、PC走向移動計(jì)算與智能終端，成為全球芯片架構(gòu)演進(jìn)的重要引擎。
睿思芯科董事會副主席容志誠博士是這一浪潮的親歷者。他在紐約成長，24 歲獲得首項(xiàng)芯片設(shè)計(jì)專利，隨后在加州大學(xué)伯克利分校取得電子工程與計(jì)算機(jī)博士學(xué)位，師從“現(xiàn)代計(jì)算機(jī)架構(gòu)之父”、2017 年圖靈獎得主 David Patterson 教授，深度參與了RISC-I與RISC-II兩代架構(gòu)的演進(jìn)。
容志誠加入 Sun Microsystems后，創(chuàng)立首個 64 位 UltraSPARC 精簡指令集處理器團(tuán)隊(duì)并擔(dān)任首席架構(gòu)師，并成為 SPARCv9 64 位指令集架構(gòu)國際標(biāo)準(zhǔn)的起草者之一。他于 1995 年獲得的關(guān)鍵芯片專利，是該領(lǐng)域全球首創(chuàng)，顯著提升了處理器高速緩沖存儲器的效率，被廣泛應(yīng)用于之后多個處理器體系，成為微架構(gòu)設(shè)計(jì)中的標(biāo)志性突破。而后，他出任Sun Microsystems亞洲首席技術(shù)官。
容志誠博士，華胥基金創(chuàng)始管理合伙人，睿思芯科董事會副主席
彼時的 Sun 正值巔峰：1982 年成立、1986 年即上市，1993 年進(jìn)入《財(cái)富》500 強(qiáng)，2001 年市值一度超過 2000 億美元，躋身全球頂級科技公司之列。作為最早將 RISC 商業(yè)化的公司，Sun 憑借 SPARC 架構(gòu)成功占據(jù)高性能工作站與服務(wù)器市場，其技術(shù)路線成為后續(xù)精簡指令集架構(gòu)的重要參考。
此后，容志誠博士加入英特爾（Intel），擔(dān)任英特爾中國首席技術(shù)官，并于1998年創(chuàng)立了英特爾中國研發(fā)中心。其后，他先后擔(dān)任英特爾企業(yè)處理事業(yè)部首席技術(shù)官、英特爾通信產(chǎn)品事業(yè)部首席技術(shù)官。
在中美兩地，容志誠博士持續(xù)推動軟硬件系統(tǒng)創(chuàng)新，見證了三代 RISC 架構(gòu)的產(chǎn)業(yè)更迭，始終站在全球計(jì)算產(chǎn)業(yè)前沿，有超過60項(xiàng)專利應(yīng)用于最前沿的微處理器和計(jì)算機(jī)制造技術(shù)中。
與此同時，在他曾求學(xué)與工作的伯克利校園，另一位年輕人也走上了精簡指令集技術(shù)之路。
2005 年，譚章熹博士自清華大學(xué)畢業(yè)后赴伯克利深造，加入由 Patterson 教授主導(dǎo)的 RISC-V 項(xiàng)目組，成為其關(guān)門弟子、也是其唯一研究計(jì)算機(jī)指令架構(gòu)的中國大陸博士生。他從項(xiàng)目早期便參與 RISC-V 指令集的設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)制定與驗(yàn)證推廣，是第五代精簡指令集最早一批技術(shù)奠基者。
譚章熹博士，睿思芯科創(chuàng)始人、董事會主席、CEO
從伯克利畢業(yè)后，譚博士曾加入Pure Storage公司，是其首位芯片設(shè)計(jì)工程和關(guān)鍵產(chǎn)品FlashBlade的最早主要設(shè)計(jì)工程師；2017年，他在硅谷創(chuàng)立了自動駕駛芯片公司OURS Technology，并在短時間內(nèi)成功將公司出售給美國自動駕駛獨(dú)角獸Aurora，完成從學(xué)術(shù)研究到產(chǎn)業(yè)落地的閉環(huán)。
2018 年，他選擇回國創(chuàng)業(yè)，在深圳創(chuàng)辦睿思芯科，專注于RISC-V 芯片產(chǎn)品，并立下目標(biāo)：“希望每一行處理器代碼都由中國人寫出來?！痹谒磥恚酒瑢儆诠こ炭茖W(xué)，必須走出實(shí)驗(yàn)室、走向產(chǎn)業(yè)，才能實(shí)現(xiàn)真正的工程迭代與長期突破。
一個是精簡指令集第一代架構(gòu)的產(chǎn)業(yè)開拓者，一個是第五代 RISC-V 的原生設(shè)計(jì)者，兩位跨越年代的“Patterson 弟子”匯聚一堂，試圖為中國芯片產(chǎn)業(yè)打造真正意義上的“架構(gòu)原生、軟硬協(xié)同、自主可控”的計(jì)算核心。
這正是睿思芯科與靈羽處理器背后的起點(diǎn)——從伯克利實(shí)驗(yàn)室到深圳高性能服務(wù)器，從 SPARC 到 RISC-V，從一個人的技術(shù)延續(xù)到一代人的工程體系，精簡指令集的故事，在中國迎來新的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
打破“不可能三角”，全自研服務(wù)器處理器推開自主可控之門
2025年3月底，睿思芯科發(fā)布了中國首款全自研高性能RISC-V服務(wù)器處理器——靈羽。兩位師出同門、跨越代際的架構(gòu)工程師，以RISC為線索，將精簡指令集四十年技術(shù)演化貫通，在中國構(gòu)建起以RISC-V為核心的新一代高性能計(jì)算平臺。
據(jù)悉，靈羽處理器專為大語言模型等高密度推理場景設(shè)計(jì)，性能指標(biāo)已比肩Intel與AMD等主流服務(wù)器處理器。
性能及能效比方面，該芯片基于公司自研的CPU IP與NoC（片上網(wǎng)絡(luò)）IP，采用32核高性能通用CPU + 8核智算LPU的“一芯雙核”架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)亂序執(zhí)行、高速數(shù)據(jù)通路與Mesh互聯(lián)結(jié)構(gòu)；同時通過軟硬件結(jié)合的設(shè)計(jì)-工藝協(xié)同優(yōu)化，在產(chǎn)品工程、EDA工具鏈、物理設(shè)計(jì)與晶圓制造流程中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，顯著提升運(yùn)算中的能效比以及優(yōu)化總體擁有成本（TCO）。
為適配計(jì)算密集型場景，靈羽在內(nèi)存與I/O架構(gòu)上也做出全面升級：支持DDR5高速內(nèi)存、PCIe 5.0標(biāo)準(zhǔn)與CXL 2.0協(xié)議，提供高達(dá)8路互聯(lián)能力。這使其能夠滿足大模型時代多種新型計(jì)算需求，包括20盤以上NVMe全閃存儲服務(wù)器、8卡GPU直連、最高320核高密度算力、以及多達(dá)6張400Gbps高性能網(wǎng)卡等復(fù)雜部署環(huán)境。此外，靈羽還具備企業(yè)級RAS特性，滿足RISC-V服務(wù)器標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)置專用管理核心并支持動態(tài)調(diào)節(jié)，保障高負(fù)載運(yùn)行的穩(wěn)定性，滿足企業(yè)級數(shù)據(jù)中心需求。
這意味著，從架構(gòu)能力到軟硬協(xié)同，從性能指標(biāo)到產(chǎn)業(yè)適配，睿思芯科首次實(shí)質(zhì)性打破了國產(chǎn)服務(wù)器CPU領(lǐng)域長期存在的“不可能三角”：高性能、CPU核心研發(fā)、SoC芯片研發(fā)難以三者兼得的結(jié)構(gòu)性難題。
此前，中國市場在中低端處理器領(lǐng)域已具備一定的CPU核心及SoC芯片研發(fā)能力，高性能處理器領(lǐng)域也有CPU核心IP成果，但在結(jié)合CPU核心及SoC芯片的系統(tǒng)級產(chǎn)品方面仍屬空白。
相比基于外購 IP 拼接構(gòu)建系統(tǒng)的方式，完整 SoC芯片研發(fā)能實(shí)現(xiàn)計(jì)算核心、片上互聯(lián)、內(nèi)存子系統(tǒng)到外設(shè)接口的全鏈路深度協(xié)同設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)各模塊間的最佳適配，更好地釋放多核架構(gòu)潛力，有效提升處理器在智算中心等復(fù)雜負(fù)載下展現(xiàn)出更優(yōu)的系統(tǒng)性能與穩(wěn)定性。這也是實(shí)現(xiàn)真正高性能、可持續(xù)迭代能力的必經(jīng)之路。
這一重要產(chǎn)品，展現(xiàn)了睿思芯科的核心優(yōu)勢：基于CPU核心與NoC 結(jié)構(gòu)的全面自研能力，通過軟硬件一體化設(shè)計(jì)的協(xié)同優(yōu)化體系，能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的高性能、高自主、高完整度。
事實(shí)上，靈羽并非睿思芯科首次在高性能RISC-V處理器領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)領(lǐng)先。在發(fā)布靈羽之前，睿思芯科已通過多個差異化CPU核心IP產(chǎn)品持續(xù)積累核心優(yōu)勢，為高性能架構(gòu)技術(shù)基礎(chǔ)。
2022 年中發(fā)布的V7 DSP，是全球首個將向量核引入專業(yè)音頻 DSP 領(lǐng)域的產(chǎn)品，已在國際頭部客戶中集成量產(chǎn)；2022 年底發(fā)布的P600，則是業(yè)內(nèi)首批商用支持 RVV 1.0 向量擴(kuò)展的高性能處理器 IP，采用亂序多發(fā)射架構(gòu)，支持 DDR5、PCIe Gen5 等高帶寬接口，已被用于多個數(shù)據(jù)中心場景。P600 架構(gòu)中所采用的亂序執(zhí)行、Mesh NoC、以及 SoC 級的性能調(diào)優(yōu)機(jī)制，也正是靈羽處理器的重要技術(shù)基石。
靈羽處理器
以這些自研 IP 為基礎(chǔ)，睿思芯科在靈羽處理器的研發(fā)過程中進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了多核高并發(fā)架構(gòu)、系統(tǒng)級優(yōu)化的突破，在高并發(fā)、多任務(wù)等關(guān)鍵指標(biāo)上完成產(chǎn)業(yè)級驗(yàn)證，為全面自研、高能效的高性能服務(wù)器處理器提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
從睿思芯科的產(chǎn)品路徑中不難看出，在RISC-V的開放體系下，企業(yè)可以真正參與架構(gòu)演化，更能基于自主技術(shù)快速響應(yīng)新需求，而非像X86或ARM體系那樣只能“買IP、等更新”。這種開放性，為中國芯片產(chǎn)業(yè)打開了一扇真正意義上的“自主可控”之門。
RISC-V驅(qū)動，第三代中國芯的破局時刻
睿思芯科能實(shí)現(xiàn)這一突破，根源在于伯克利方法論的落地實(shí)踐。
20世紀(jì)60年代以來，圍繞處理器的中國芯大致經(jīng)歷了三代探索。第一代中國芯以“跟跑”為主，以手工設(shè)計(jì)為主，在缺乏EDA工具的年代完成了早期 32 位處理器的工程實(shí)現(xiàn)，更多是科研型突破；第二代嘗試“局部并跑”，在 2000 年后逐步引入自動化工具，嘗試構(gòu)建自有指令集或基于 ARM 等架構(gòu)開展開發(fā)，但由于軟硬件分離，生態(tài)始終無法真正打通，自主性受到制約。
正因此，第三代中國芯的核心挑戰(zhàn)，是如何真正做到“從架構(gòu)出發(fā)”的原生能力構(gòu)建。而譚章熹博士在睿思芯科實(shí)踐的，是發(fā)源于伯克利的一整套軟硬件協(xié)同演化的方法論，也是真正意義上的自研范式。
舉例而言，傳統(tǒng)ARM架構(gòu)授權(quán)體系下，企業(yè)雖然可以買到IP，但微架構(gòu)的方向完全由ARM公司壟斷。即使付出巨大研發(fā)投入，一旦ARM在新版本上更改規(guī)則，生態(tài)就可能斷裂，過去的努力也可能被清零。
而在RISC-V體系下，這樣的局限被徹底打破。中國企業(yè)可以在指令集架構(gòu)基礎(chǔ)上，自主決定微架構(gòu)演化方向，同時構(gòu)建自有軟件棧，掌握真正的設(shè)計(jì)主權(quán)。
這才是所謂“自主可控”的核心——不僅是“是否用了國產(chǎn)IP”，而是“是否掌握了架構(gòu)演進(jìn)的主動權(quán)”。
具體到研發(fā)效率上，睿思芯科已將微架構(gòu)迭代、工藝制程的研發(fā)周期相結(jié)合，每年推出一款旗艦芯片。在實(shí)際項(xiàng)目中，針對不同場景需求，從指令級設(shè)計(jì)到芯片流片，團(tuán)隊(duì)都能實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。
這也意味著，睿思芯科不僅能在本次的服務(wù)器芯片上實(shí)現(xiàn)突破，也有能力在未來其他需求中快速開發(fā)合適的產(chǎn)品。
從某種意義上看，第三代中國芯的破局時刻，不在于一次產(chǎn)品發(fā)布，而在于是否掌握了快速演化、構(gòu)建生態(tài)、跨越周期的核心能力。
RISC-V不僅是一種技術(shù)選擇，更是一種國家層面的戰(zhàn)略路徑選擇。從歐洲、俄羅斯到印度，越來越多的國家已經(jīng)將RISC-V視為實(shí)現(xiàn)技術(shù)獨(dú)立的基礎(chǔ)設(shè)施。2021 年，中國首次在“十四五”規(guī)劃中將“開源”明確寫入發(fā)展戰(zhàn)略，為 RISC-V 在本土的生態(tài)建設(shè)、技術(shù)突破與人才培養(yǎng)提供政策支撐。中國若能在這輪架構(gòu)更替中占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢，將有可能建立起屬于自己的全球影響力。
RISC-V生態(tài)啟航，推動芯片產(chǎn)業(yè)長線發(fā)展
推動芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展，不僅需要技術(shù)路線和單點(diǎn)突破，更需要系統(tǒng)性的生態(tài)構(gòu)建，而睿思芯科已經(jīng)在高性能領(lǐng)域完成廣泛生態(tài)布局。
生態(tài)建設(shè)方面，隨著靈羽處理器的正式落地，睿思芯科也集結(jié)了包括聯(lián)想、長城、三諾等在內(nèi)的眾多頭部OEM與解決方案企業(yè)，共同推動基于RISC-V架構(gòu)的高性能服務(wù)器進(jìn)入規(guī)模化部署階段。靈羽處理器已適配包括 openKylin、Fedora、Deepin 等國產(chǎn)與國際操作系統(tǒng)，全面支持主流數(shù)據(jù)庫、機(jī)器學(xué)習(xí)框架、虛擬化平臺和容器化環(huán)境，具備大規(guī)模產(chǎn)業(yè)應(yīng)用能力。
在關(guān)鍵器件方面，睿思芯科與江波龍共同研發(fā)基于靈羽的智能全閃存儲系統(tǒng)，并與星辰天合合作，構(gòu)建了覆蓋云邊協(xié)同、數(shù)據(jù)存儲與管理等多層級的系統(tǒng)生態(tài)。至今，靈羽處理器生態(tài)體系已匯聚超50家合作伙伴，涵蓋整機(jī)OEM、系統(tǒng)軟件、行業(yè)解決方案、EDA工具鏈等多個核心環(huán)節(jié)。
在這場以RISC-V為代表的全球架構(gòu)遷移中，睿思芯科不僅是一家技術(shù)公司，具備打造擁有核心競爭力的產(chǎn)品能力，也正在成為連接方法論和生態(tài)體系的關(guān)鍵紐帶，通過與產(chǎn)業(yè)合作伙伴協(xié)同推進(jìn)，為中國在 RISC-V 賽道構(gòu)建起更扎實(shí)、具持續(xù)性的技術(shù)與生態(tài)基礎(chǔ)。
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