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当开放架构遇见专用计算浪潮:RISC-V × AI 生态大会暨 ArchitStudio 用户大会完满落幕
半导体芯闻· 2025-12-31 16:56
文章核心观点 - 通用计算架构面临性能、功耗与成本瓶颈,领域专用架构(DSA)是破局关键,而RISC-V与AI的融合为DSA发展提供了理想平台[1] - 隼瞻科技推出的ArchitStudio平台通过将处理器开发流程重构为快速迭代模式,并实现关键环节自动化,显著降低了DSA的设计门槛和开发周期[4][5][6] - 通过工业控制和安全加密等场景验证,基于ArchitStudio定制的DSA处理器在性能、功耗和成本上展现出巨大综合价值,指令数减少80%,单函数性能提升33倍[7][8] - 产业界正通过共建生态实验室、推动“RISC-V × AI”融合,从技术、场景到生态进行多维实践,以抓住AI算力需求与国产化驱动的爆发机遇[9][10][11][12] 破局之道:为什么是DSA? - AI发展进入“应用AI”阶段,需下沉到各类终端设备,通用芯片在处理特定场景时存在效率问题,而完全定制芯片灵活性不足,DSA旨在通用性与专用性间找到动态平衡点[2] - RISC-V架构的开源、可扩展特性成为连接端侧AI与DSA的天然桥梁,但传统DSA开发面临高门槛,通常需要30-50名工程师耗时12-18个月,人力成本高且周期长[2] - 端侧设备面临场景碎片化挑战,需同时满足AI模型迭代灵活性、移动场景功耗约束和小型化面积要求,构成一个“不可能三角”[3] 方法论突围:ArchitStudio的技术内核 - 平台核心创新在于将传统“瀑布式”处理器开发流程,重构为“需求-分析-设计-验证”的快速迭代模式[4] - 流程包含四个关键环节:1)精准需求匹配:用户输入目标代码,平台Profile工具自动识别性能瓶颈,使架构设计从经验驱动转向数据驱动[5];2)高效架构描述:使用自研的类C语法RISCAL语言,降低学习门槛并保证设计灵活性[5];3)全栈式一键生成:基于RISCAL描述自动生成处理器RTL代码、编译器、仿真器、SDK等全套交付物[5];4)快速迭代与PPA预估:支持增量编译(首次生成效率达10分钟级),无需流片即可预估芯片功耗、性能、面积指标[5] - 平台价值在于将复杂流程标准化、自动化,让工程师能聚焦于需要行业经验和场景认知的架构创新[6] 场景验证:从理论到实践的最后一公里 - **工业控制案例**:针对机械臂运动控制的坐标变换算法,通过ArchitStudio平台定位矩阵运算瓶颈,定制专用矢量扩展指令,将16条通用指令任务压缩为3条,最终指令数减少80%,计算实时性大幅提升,且完全兼容RISC-V生态,开发周期被大幅压缩[7] - **安全加密案例**:针对AES加密算法,平台识别出“轮密钥加”函数热点(运行时间占比16.5%),定制128位矢量指令将33条通用指令简化为1条,实现代码容量降低97%,单函数性能提升33倍;若扩展5条专用指令,整体性能可提升50倍,硬件面积仅增加14%[8] - 案例证明DSA定制化能在安全与性能间找到最优解,并适应金融、政务、汽车等差异化安全需求[8] 生态共建:从单点突破到系统变革 - 上海浦东软件园与隼瞻科技共建DSA领域计算实验室,旨在联动产、学、研、用资源,打造RISC-V与AI融合创新的“引力场”和“加速器”[9] - RISC-V工委会指出生态聚焦两大方向:利用开放指令集降低芯片创新门槛,融合AI趋势激发万物互联新场景[9] - 隼瞻科技明确践行“RISC-V × AI”路线,通过创新开发工具和丰富产品线,在安全、通信、消费等领域抢占先机,应对2025年AI对硬科技行业的冲击及国产先进制程的驱动机遇[10] 从技术到场景的多维实践 - 针对端侧AI,隼瞻科技提出“2+N”平台解决方案:以CPU为核心提供基础算力并纳入NPU形成均衡算力体系,通过DSA敏捷开发平台提供高效定制支持,其AI部署工具可通过量化、编译、仿真等步骤实现模型高效部署[11] - 芯昇科技基于RISC-V自研XBA架构,兼容RVV 1.0并扩展DSP矢量指令,已应用于首款RedCap芯片,其开发的DSP指令集已获RISC-V基金会认可,将成为官方标准一部分[12] - 宏瀚微提出AISP(AI + ISP)概念,验证了“RISC-V + NPU + ISP”架构在端侧小型化、低功耗需求下的可行性[12] - 九望科技分享了基于RISC-V与AI的多触点环境监测预警系统,已在北京通州社区卫生服务中心试点,未来将拓展至更多密闭空间[12] 圆桌论道:生态重构的关键议题 - 通过隼瞻工具平台,DSA设计人力可从传统的30-50人缩减至10-15人,开发周期从12-18个月缩短至3-6个月[13] - 隼瞻科技的NPU定位服务“非AI公司”,通过供应链与模型精准适配,可将芯片面积缩小1/3到1/4[13] - 未来竞争核心在软件,行业专用软件栈将形成差异化优势,工具提供商需优化“即开即用”体验以降低应用门槛[14] - 江原科技将RISC-V作为未来发展核心方向,第二代、第三代芯片将持续植入RISC-V相关IP,遵循“端侧到云端”发展路径[14] - RISC-V与AI融合是乘法效应,AI为RISC-V提供开放性硬件支持,行业个性化需求需通过细分领域落地实现[14]