阿里平头哥CPU技术生态负责人陈炜：平头哥的发展之路

整理 ｜巫柔颖

RISC-V是近年兴起的一种CPU新架构，因其开放、灵活的特性而逐渐成为半导体行业的热门选择。当前，已有近2500家机构加入RISC-V基金会，包括阿里、华为、Google、英特尔、IBM等公司。在阿里宣布平头哥开源玄铁RISC-V系列处理器后，正通过开放系列工具及系统软件，推动RISC-V架构走向成熟，帮助RISC-V软硬件技术发展。

2022年7月21日，由中国开源软件推进联盟主办，赛迪传媒、《软件和集成电路》杂志社联合承办，优快云独家直播的“第十七届开源中国开源世界高峰论坛”上，阿里平头哥CPU技术生态负责人、RISC-V国际基金会软件委员会副主席陈炜分享了以“玄铁开源，构建RISC-V普惠生态”为题的演讲。

以下为陈炜演讲实录：

大家好！我是陈炜，今天跟大家分享的是《玄铁开源，构建RISC-V普惠生态》。

RISC-V的背景与发展

在RISC-V发展的大背景下，计算机技术可以分为四个阶段：70年代早期的大型机时代；90年的互联网时代；移动互联的智能手机和电脑的时代；时下多端设备的互联网智能化时代。

纵向来说，越来越多的设备从云端向边缘侧推进。

横向来看，随着时代的推进，算力得到明显提升。映射到整个处理器的发展阶段，不同阶段的交互方式、体系结构、应用场景有显著变化。在AIoT的应用场景下，RISC-V指令集变得流行起来。

从RISC-V的发展历程看，2016年之前，基本上在学校完成架构。2017年基金会成立后，有了产业协同，开发出32位、64位基本指令集，2020年后有了兼容性架构后,就有更高级的SoC出现，整个软件生态越来越丰富。

RISC-V技术是一种加速发展的态势，用十年时间走完传统架构20年的历程。2019年10月的《经济学人》杂志有个预测，开源软件是过去十年智能手机大发展的先决条件，而RISC-V这样的开源硬件也许在未来十年内会让其他设备实现类似的扩张。

RISC-V国际基金会近几年的会员数呈现爆炸式增长。在应用层面，RISC-V CPU core市场增长快，达到了115%左右的年复合增长率。预测到2025年，在IoT、工业和汽车市场上会有显著增加。

 RISC-V产品化的优势和挑战

如上图，RISC-V产品化的开源带来了很多优势，也带来了很多挑战。总的来说，很多公司投身于这些方面，也集中精力解决这些问题。

平头哥在RISC-V基金会层面的工作

• 基金会的顶级会员。作为董事会成员，拥有投票权委员，TSC委员会。
• 技术参与度很高。目前有60个技术组，平头哥参与了1/3，包括8个委员会的工作。
• 生态参与度很高。平头哥与全球合作伙伴共同建立RISC-V的软件生态，积极支持RISC-V的各种会议。

RISC-V国际基金会技术架构

    RISC-V国际基金会目前整体架构以TSC技术指导委员会为主，配合CTO、Staff工作，每个委员会都有十几个技术工作组。在软件委员会，近期扩展分成两个委员会：Privileged Software 委员会、Applications & Tools委员会。目前，他们一起负责39个技术组的工作。

技术开源、贡献标准、普惠生态的理念

平头哥秉持着技术开源、贡献标准、普惠生态的理念，在社区积极推进工作，主要体现在五方面。

• 玄铁的CPU开源

玄铁IP产品线主要提供低、中、高三个系列的处理器产品：低端以XT902为代表，在硬件级TEE方面，保护敏感资源，大幅提升安全性。中端以XT906为代表，AI向量引擎支撑链式加速，计算带宽提升50%。高端以XT910为代表，是首款多发射乱序存储架构的商用RISC-V，主频高达2.5GHz。

• 无剑的SoC芯片设计平台的开源

无剑系列主要提供了芯片架构、基础软件、算法和开发工具的整体解决方案。无剑平台是以架构、操作系统、软件驱动、开发工具等模块化组成，基本承担了AIoT芯片80%的通用式工作，可以让真正做芯片开发的人专注于设计工作。

• YoC的基础软件平台

整个开源环境中软件非常重要，我们聚焦工具和基础软件，为量产做好支撑。

• 剑池的CDK开发环境

云端一体的开发环境CDK，通过在远程开发测试工作，可以为开发者提供标准化的测试床、支援统一服务，触达所有资源。

• OCC芯片的普惠生态和建设

芯片的开放社区OCC，可以为开发者提供多种解决方案，在一些特定的生态建设方向提供助力，例如：蓝牙BLE的生态建设、Wifi+TEE安全生态建设。

未来RISC-V的发展方向

未来，RISC-V的技术产品发展方向将集中在四个方面。

• 无线和MCU。RISC-V需要在现有的优势基础上，做到低成本和AI加持。
• 工控和车载。在国家战略要求，以及工控和车载要求要自主化的推动下，RISC-V可以发展高性能的实时系列。
• 语音和HMI。RISC-V需在BSP、AI上能力加强，同时在云端AI系统方面要持续投入。
• 智能视觉和边缘计算。RISC-V需要增强算力、AI加持，同时要降低成本。

平头哥耗时三年，完成了玄铁RISC-V的全链开源。

未来，我们有三个愿景：一是技术领先，特别在国际技术标准制定方面做出贡献；二是生态引领，有更多丰富的应用提供给社区；三个是实现普惠共赢，只有商业化驱动应用落地，才会促进生态繁荣。通过标准的制定、产学研的合作、生态伙伴的合作等换取更多的开发者加入这个队伍，共同推动开源芯片的繁荣生态。

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