处理器芯片发展历程与趋势 - 过去40年处理器芯片发展呈现螺旋式路径：自研-放弃自研-重新自研 [6] - 近5年整机和平台厂商重新加入芯片战争，趋势从以CPU为中心的同构计算转向CPU联合xPU的异构计算 [6] - "十五五"规划建议稿强调加快科技自立自强，聚焦半导体等关键技术环节 [7] 指令集架构的市场格局与演进 - 当前CPU领域由两种指令集主导：PC和服务器领域的x86架构与智能手机领域的ARM架构 [11] - x86架构特点为指令复杂、性能高但功耗大，主导厂商为英特尔和AMD [12] - ARM架构特点为指令简单、功耗效率高，主要应用于移动设备 [12] - RISC-V架构为开源模式，可定制但存在碎片化问题，核心厂商包括SiFive、Andes、阿里平头哥等 [12] - 历史上许多创新架构如i860/i960、68000、PowerPC等逐渐凋零，x86胜出靠的是向高端RISC学习并不断扩展指令子集，以及PC与服务器芯片出货量大的规模效应 [13] - 架构创新的根本挑战在于经济规律，软件生态的统治力难以颠覆，例如英特尔和惠普联合开发的IA-64安腾处理器耗资巨大最终未能成功 [13][19] 计算体系结构的发展与挑战 - 摩尔定律逐渐失效后，业界依赖增加晶体管数量并行提升性能，如增加数据位宽、功能部件和处理器核数量 [16] - 计算机体系结构分为激进结构（完全动态优化）、保守结构（静态优化）和折中结构（动静态结合优化） [17] - 高端CPU常采用激进结构但复杂且易受硬件漏洞攻击，业界更倾向于通过增加处理器核数量的众核结构来提升性能 [18] - 众核xPU芯片（如英特尔Xeon Phi、Google TPU、GPGPU）大规模应用需解决生态系统问题，英伟达CUDA拥有成熟的并行软件生态是其优势 [18][19] - 2009至2018年，x86软件开发费用持续上升，2018年全球投入高达600亿美元，而同期全球服务器硬件总收入为800亿美元，软件投入远超硬件 [20][21] ARM架构的机遇与RISC-V的挑战 - ARM服务器打破x86垄断的机遇在于：掌控全栈技术的大厂（如苹果、亚马逊）放弃x86进行生态迁移，以及端云融合使ARM终端优势蔓延至云端 [24] - RISC-V目前商业化成功领域集中于软件简单的嵌入式场景，如微控制器和存储类产品 [26] - RISC-V硬件生态不成熟，缺乏有竞争力的高性价比处理器核和支持多核互连的高性能片上网络，且ARM不单独授权片上网络IP [26] - 尽管跨平台语言和虚拟机技术发展，但硬件指令的直接支持对性能、能效比至关重要，英特尔持续扩展指令集（如SGX、AVX512、AI扩展指令集） [27] - 业界软件主要针对英特尔CPU优化，即使同为x86的AMD CPU支持软件配置种类也较少，阿里公有云平台仅使用英特尔CPU产品 [27] - RISC-V进入通用计算平台仍有漫长路程 [28] 自研芯片的模式与成功关键 - 云厂商自研芯片模式可行，因其盈利基础在于增值服务而非硬件，且掌控全栈软硬件使生态移植困难较小，自身规模大可负担研发费用 [30] - 苹果公司实现核心产品线处理器全线自研（手机A系列、平板/PC的M系列、手表W系列、耳机H系列），是成功案例 [31] - 苹果自研成功关键在于配合自研系统软件优化用户体验，并通过营销形成高端形象，而非仅聚焦纸面参数 [32] - 软件生态投入大于硬件研发，软件掉队会导致硬件利用率不高，如部分国产智算中心投资规模大但实际利用率低 [33] 中国算力芯片的发展路径 - 未来五年十年国产算力芯片的突破口在于指令系统结构的统一 [7] - 建议将RISC-V作为统一指令系统，所有CPU/GPU/xPU基于RISC-V及其扩展开发，以推动架构创新、扩大规模效应并高效利用研发资源 [7][36] - 体系结构创新可在现有指令系统框架内实现，例如Tenstorrent基于RISC-V扩展AI子指令集开发AI加速方案，或扩展密码学子指令集支持后量子密码 [35] - 统一指令集可避免重复劳动和研发资源浪费，是应对软件生态高投入挑战的关键路径 [36]

日前RISC-V International（RISC-V基金会）在 LinkedIn 上发布公告称，目前基于RISC-V芯片的市场渗 透率已达到 25%，这意味着RISC-V架构已真正形成与ARM和Intel三足鼎立之势，而RISC-V架构的主要 支持者正是中国芯片。 正是由于RISC-V给予中国芯片的主动权，因此好多年前中国部分芯片企业选择了RISC-V架构，在ARM 暂停对中国芯片授权之后，促使更多中国芯片企业研发RISC-V架构，由此中国芯片就成为RISC-V架构 的主导者。 最初中国芯片主要是基于RISC-V架构研发物联网芯片，因为物联网芯片需要更低的成本和更低的功 耗，这正是RISC-V的优势，由此中国的物联网芯片大多数都基于RISC-V架构开发，而物联网在中国的 发展进程远超全球其他国家。 以三大运营商为例，截止今年6月份，他们合计拥有的物联网用户已高达28亿户之多，接近是手机用户 数的两倍，凸显出这个市场的庞大。不过他们的物联网用户ARPU超低，只有1元钱多点，这也说明了 物联网芯片需要更低的成本。 物联网为RISC-V提供了发展的沃土，随即中国芯片企业开始基于RISC-V架构研发服务器芯片、 ...

纪要涉及的行业或公司 - **行业**：芯片行业 - **公司**：平头哥、西岩股份、新来科技、乐新、中科兰讯、国新科技、英特尔、高通、MTK、展讯、阿里、百富昆星、欧洁科技、金正恩、青年微店、经验半导体、安路科技、星岩电子、九天科技 纪要提到的核心观点和论据 1. **三种主流芯片架构特点对比** - **X86架构**：过去二十几年广泛用于PC、服务器、边缘服务器，集成Windows、Linux系统较多，为闭源架构，市场上除特定两家公司外其他厂家因无指令集和授权无法生产[2] - **ARM架构**：被软银收购，是移动PC、手机、平板、笔记本等小型移动设备的典型代表，如苹果、华为、小米等手机均采用该架构，也是闭源架构，按芯片2%收版税，有大量开发工具链，应用生态成熟，基于安卓生态[2][3][11] - **RISC - V架构**：开源且无授权费，类比生态社区，采用模块化设计，可灵活裁剪指令集，有数十万开发者贡献指令集，在CPU、边缘计算、AI、LTE领域快速成长，软件生态不断进化，市场已出现相关无羁芯片[3][4] 2. **RISC - V架构的优缺点** - **优点**：开源且无授权费；指令集扩展性强，生态支持多，可用于ARM架构不太擅长的领域，如电表、边缘计算；在AIOT中相比ARM节约60% - 70%成本；在边缘推理上功耗降低30% [3][7][8][19] - **缺点**：生态相对不完善，如EDA工具、编译器等；性能极限未达X86和ARM水平，在高性能服务器应用处于早期，最高端产品与ARM A78有代差；目前算力只能做一些推理，无法与A100、H200相比，适用于中低算力场景[6][9][10] 3. **RISC - V架构的应用场景** - 高性能计算服务器、AI推理、消费电子（手表、电表等）、边缘设备、云计算、AI等领域开始应用，目前更多用于后端定制化AC和端测专门推理场景，可实现百亿或几十亿级别推理量化过的争斗模型在上级跑推理[7][9][10] - 未来可渗透到ARM和X86未触及的工业细分场景，如边缘服务器、高讯服务器、推理服务器、汽车电子等[27] 4. **国内RISC - V架构的核心玩家** - 平头哥是倡导者和生态领导者，覆盖玄铁系列，有无限开发平台，提供免费工具和一站式IP到设计工具链服务[12] - 西岩股份专注汽车电子领域，是RISC - V的IP供应商；新来科技、国新科技等也较活跃，还有乐新、中科兰讯等基于该生态进行芯片设计[13] 5. **SIP - seq对算力需求结构的影响及RISC - V的应对** - SIP - seq出现后，原有AI芯片玩家的芯片优化建设会受影响，RISC - V领域需3 - 6个月先兼容生态，后续玩家再吸收技术提升芯片性能，在重庆、显存调度等四个点暂时落后[14][15] 6. **RISC - V生态建设相关要点** - 头部玩家会整合生态指令和IP并免费分享，提供工具链，如阿里的无限平台[24] - 产业会形成分工明确的产业链，头部公司做IP供应商，降低研发成本，但如果做无IP的产品成本可能较高[28][29] - 目前服务器CPU已有成熟IP，AI领域今年开始慢慢渗透[30] 7. **产业推进措施及可能发生的事情** - 国家层面可能推动行业往统一指令集发展，促进专利互相授权 - 推动无线生态在汽车、LT、高性能计算、AI检验等场景落地 - 政府出台指导性项目，倾向采购RISC - V新品方案[37][38] 其他重要但是可能被忽略的内容 1. **芯片制程与RISC - V的关系**：RISC - V目前较多采用成熟制程（8纳米、12纳米），7纳米以下刚开始应用，国内7纳米以下产能有限，未来随着国产发展，先进制程应用会增加[23] 2. **RISC - V指令集修改规则**：部分核心指令集封装不可大改，可对上层指令进行扩展，优化后的内容需共享到社区，以促进产品迭代[34] 3. **RISC - V IP授权收费情况**：纯指令集不收费，基于IP内核设计好的功能模块授权需收费，可能是一次性几十万[40] 4. **不同公司产品适配的操作系统**：如星岩电子基于玄铁IP做处理器适配Windows；金正恩做可穿戴设备芯片适配RTOS；九天科技做工具适配不同level系统，大服务器适配Windows10，中型适配安卓，小型适配Atos [43]

高通和三星开发RISC-V内核 - 高通和三星正在开发定制RISC-V内核以规避ARM架构的高额许可费用[1] - ARM的灵活访问计划起价为每年75000美元，且成本随应用范围扩大而快速增加[1] - 对于年出货量达数百万芯片的高通和三星，ARM许可费用累积成本显著[1] RISC-V架构优势 - RISC-V是开源CPU架构，可降低SoC设计中的许可成本[1] - 三星自2016年起探索将RISC-V用于物联网和可穿戴设备，并计划将Tizen操作系统移植到RISC-V[1] - 高通已投资RISC-V技术，应用于物联网处理器和GPU内存控制器[2] 公司技术积累 - 三星拥有定制CPU内核经验，如Exynos 8890（用于Galaxy S7）[1] - 高通在RISC-V领域布局多年，技术应用覆盖多类芯片组件[2] 行业动态 - 半导体行业正通过开源架构降低对ARM的依赖，RISC-V成为重要替代方案[1][2] - 公众号内容聚焦半导体产业动向，包括RISC-V、AI、先进封装等技术群组[5]