國內第一款服務器級CPU問世,阿里玄鐵開源RISC-V架構芯片將加速AGI目標|鈦媒體AGI

鈦媒體
2025/03/01

(圖片來源:鈦媒體AGI編輯林志佳拍攝)

隨着今年2月DeepSeek爆火,AI芯片行業迎來新機遇,而阿里也在加速提升 AI 算力技術能力。

鈦媒體AGI獲悉,2月28日,阿里巴巴達摩院旗下品牌玄鐵(XuanTie)宣佈其基於開源RISC-V架構首款服務器級中央處理器(CPU)IP核——玄鐵C930,預計將於本月(3月)開始交付。

同時,達摩院披露C908X、R908A、XL200等玄鐵處理器家族,其芯片成品將應用於AI加速、車載、高速互聯等方向,以及達摩院基於三套主流操作系統(Linux、Android、RTOS)推出三套玄鐵SDK軟件開發套件。

事實上,今年2月,阿里巴巴集團CEO吳泳銘宣佈,未來三年,阿里巴巴將投入超過3800億元,用於建設雲和AI硬件基礎設施,總額超過去十年總和。「阿里集團AI戰略的首要目標是實現AGI(通用人工智能),AGI的定義是AI能完成80%以上的人類能力。所以如果AGI成真,AI 產業可能成為全球最大的產業。」

作為阿里集團內部唯一基於RISC-V的自研芯片業務,也是阿里達摩院唯一盈利業務,玄鐵將錨定與阿里AGI目標一致的高性能、AI兩大方向,目前玄鐵團隊推動了超過30%的RISC-V高性能處理器落地應用,加速RISC-V在各個領域滲透。

會後,阿里雲無影事業部總裁張獻濤對鈦媒體AGI表示,ARM架構用了十年時間把服務器軟件生態一步步做起來,而阿里基於ARM架構打造的倚天710的計算能力行業領先水平,以此來看RISC-V產業,

「我覺得經過5-8年的發展,未來在服務器裏面的大規模應用應該是不成問題的。很多公司對它的期待很高,一定會加速進程往前發展的。」張獻濤表示,RISC-V架構從低功耗IoT終端大規模應用到數據中心,大概5-8年內就能實現。

中國工程院院士倪光南在2025玄鐵RISC-V生態大會上表示,RISC-V作為開源、開放的硬件架構,正成為全球芯片產業變革的新引擎,而中國在這一領域的貢獻尤為突出。開源正在中國蓬勃發展,併成為引領技術創新的強大動能,以DeepSeek為代表的開源大模型改變了全球AI產業的競爭格局。實踐表明,開源不僅實現了全球資源的共享與優化,也加速了技術的持續演進。

中國工程院院士倪光南在2025玄鐵RISC-V生態大會上表示,RISC-V作為開源、開放的硬件架構,正成為全球芯片產業變革的新引擎,而中國在這一領域的貢獻尤為突出。開源正在中國蓬勃發展,併成為引領技術創新的強大動能,以DeepSeek為代表的開源大模型改變了全球AI產業的競爭格局。實踐表明,開源不僅實現了全球資源的共享與優化,也加速了技術的持續演進。

6700億規模的開源新賽道將爆發

RISC-V是一種開放的指令集架構(ISA),由加州大學伯克利分校的研究團隊於2010年首次發布。當前,RISC-V基金會擁有來自全球52個國家的4120多名成員,包括谷歌英偉達英特爾、阿里等企業都是其重要成員,並有80多個技術工作組推動RISC-V標準、軟件、工具等。

實際上,目前正廣泛應用的指令集架構ARM和最新的RISC-V,都源自1980年代的精簡指令計算機RISC。區別在於,ARM是一種封閉的指令集架構,應用ARM架構的廠商只能根據自身需求調整產品頻率和功耗,不得改變原有設計。同時,ARM CPU 指令數目複雜、版本衆多,且彼此之間既不兼容,也不支持模塊化,並且存在着高昂的專利和架構授權問題。

不同於存在授權限制的x86和ARM架構,RISC-V具有精簡、開源等特性,可開發更適應特定需求的獨特芯片,並打破了x86、ARM架構高價授權費、定製化困難的慣例。

作為一個開源標準,RISC-V允許任何個人或組織自由使用、修改和擴展,無需支付專利費用,其設計目標是提供一個簡單、可擴展且靈活的指令集,同時模塊化使得用戶可以根據需求自由定製不同的指令子集,適用於從嵌入式微控制器,到高性能計算在內的廣泛應用領域。

RISC-V市場規模在逐年增長。早在2022年,全球RISC-V芯片已累計出貨量超100億顆,其中一半來自中國。

中國科學院計算技術研究所副所長包雲崗透露,到2030年,全球RISC-V芯片市場規模將達到927億美元(約合6752.08億元人民幣),年均複合增長率為47.4%。

RISC-V基金會首席執行官Calista Redmond於去年底表示,目前有超過20億個SoC正在使用RISC-V架構內核,到2031年,採用RISC-V內核的SoC數量將激增至200億個。

目前RISC-V產業主要分為兩派:一種是利用RISC-V架構銷售IP核;另一種是通過RISC-V架構設計出芯片產品,並流片、量產和銷售,或者使用其他RISC-V IP核量產芯片或終端產品。

事實上,英偉達(NVIDIA)也在使用RISC-V技術。去年RISC-V北美峯會上,英偉達多媒體架構副總裁Frans Sijstermans透露,十年前英偉達將Falcon微處理器(用作GPU產品的邏輯控制器)改為RISC-V架構,而目前每個英偉達芯片組包含10-40個RISC-V核心IP,具體取決於配置。2024年,英偉達出貨超過10億台RISC-V處理器。

作為國內重要的科技互聯網企業,也是較早佈局開源RISC-V架構和芯片半導體領域的公司,阿里巴巴於6年多之前啓動了自研芯片項目。

2018年雲棲大會上,阿里巴巴集團合夥人、時任阿里CTO、阿里達摩院院長張建鋒宣佈合併中天微,搭建玄鐵團隊。

2019年7月,玄鐵發布首款RISC-V處理器C910,隨後2021年開源玄鐵E902、E906、C906和C910和全棧軟件工具等,開源無劍100。

2022年8月,阿里發布首個高性能RISC-V芯片設計平台「無劍600」、SoC芯片「曳影1520」,隨後還公布C920及更先進的RISC-V IP和軟件等。如今,玄鐵RISC-V屬於阿里達摩院旗下品牌,由張建鋒帶領團隊。

截至目前,玄鐵已陸續推出系列處理器IP和芯片,可滿足高、中、低全系列性能需求,覆蓋包括智能終端、網絡通訊、AI智算、服務器以及周邊等多個場景。其中,玄鐵提供C系列(計算)、R系列(可靠實時)、E系列(嵌入式)、XT-Link網絡系列的RISC-V IP覈銷售和服務解決方案。

據悉,全新C930的通用算力性能達到SPECint2006基準測試15/GHz,面向服務器級高性能應用場景。同時,C930搭載512 bits RVV1.0和8 TOPS Matrix雙引擎,將通用高性能算力與AI算力原生結合,並開放DSA擴展接口以支持更多特性要求。

而達摩院玄鐵處理器家族新成員當中,C908X定位為玄鐵首款AI專用處理器,支持4096 bits超長數據位寬RVV1.0矢量擴展;R908A面向車規級芯片的高可靠需求;XL200則將提供更大規模、更高性能的多簇一致性互聯。

此外,會上達摩院還官宣一批「無劍聯盟」新成員,包括EDA巨頭Cadence(楷登電子)、西門子EDA加入,加上此前Synopsys的加入,使得阿里齊聚了「EDA三巨頭」,值得關注。

去年張建鋒表示,「隨着新型算力需求激增,RISC-V即將進入應用爆發期。」

「RISC-V正是AI時代所需要的開源架構,引領我們走上一條開放的AI革命之路。」瑞士蘇黎世聯邦理工學院教授Luca Benini認為,市場應該加速擁抱RISC-V架構,而他帶領團隊基於玄鐵C910等處理器,打造開源AI軟硬件平台、提升AI計算效率。

據預測,RISC-V芯片未來在消費級 PC、自動駕駛、網絡通訊、工業控制、智能設備以及高性能服務器等領域的市場佔有率將超過25%,成為全球半導體產業不可忽視的力量。

市場仍處於早期,RISC-V高性能AI芯片「缺一個標杆」

2月28日,阿里巴巴達摩院資深技術專家李春強對鈦媒體AGI表示:

「我們還沒有看到RISC-V架構在上面有更多的(AI性能釋放),其實就是缺一個‘標杆’,包括像芯片層面上也好,整機層面也好,只要有標杆出來,馬上就可以應用高性能以及 AI,從而讓RISC-V芯片性能能夠和x86或ARM能夠競爭,最起碼有同樣的水平,否則人家怎樣用你的這個產品呢?」

隨後,鈦媒體AGI繼續問:「玄鐵想做標杆嗎?」

李春強直言,「玄鐵C930肯定是往這個方向走的。」

這段對話凸顯出高性能是 RISC-V 架構目前必須突破的挑戰。

從嵌入式領域到高性能(HPC)AI 開發,儘管 RISC-V 架構具有開源特性,其參與者也在竭力解決標準化和工具統一的問題,但由於RISC-V生態仍處於發展早期,碎片化問題愈發突出。同時,RISC-V需要先進工藝,因此技術和生態體系的構建較為緩慢,引發市場競爭,目前整個行業仍缺少像DeepSeek、ChatGPT這類標誌性技術。

包雲崗指出,RISC-V開發的軟硬件工具箱還不夠豐富,跟x86和ARM架構相比還有很大差距。此外,RISC-V芯片設計、驗證、解決方案、技術支持等各個層次的人才也面臨短缺。為了建立行業信心,打造RISC-V標杆產品案例,將是RISC-V生態成長的關鍵。

不過,RISC-V如今非常確定的是:RISC-V參與者會越來越多,而且,整個技術方向需要往基於RISC-V的高性能計算發展。

包雲崗在2月28日晚表示,AI、 智能駕駛汽車領域將成為RISC-V新興應用場景,具有巨大的潛力。

「隨着大模型的興起,AI推理產生的算力需求將會數量級增長。特別是近期各行各業都在本地化部署DeepSeek,在全國產生了巨大的算力需求。AI推理的算力需求呈現兩個特徵:1、與CPU緊密協作。AI推理將會成為未來各種業務中不可或缺的環節,但業務主程序仍運行在CPU上——通過API調用將AI推理請求卸載到AI加速器,得到推理結果後再由CPU返回給用戶。2、呈現多樣化需求。不同場景產生不同的算力需求,相應的資源約束也不同。比如雲端推理算力要考慮滿血版大模型的高效部署,端側應用場景則往往會部署不同容量的裁剪版。因此,AI加速器需要考慮與CPU的協同設計,需要能根據不同需求實現高效定製。RISC-V的靈活性優勢若能被充分發揮,有望成為AI推理算力的最好搭檔,RISC-V+AI將成為未來新組合。」包雲崗寫道。

要知道,目前Arm公司賣的最多的是CPU IP核,該公司希望作為英偉達3萬億市值的「競爭對手」。儘管向英偉達授權設計僅佔Arm業務的一小部分,但該公司對英偉達可能並不中立,據報道,Arm 正在開發自己的 AI 芯片。

2月27日,Arm CEO雷內·哈斯(Rene Haas)表示,英偉達依然有很多競爭對手,比如做通用計算、推理和邊緣AI芯片,而其他 AI 芯片的銷量也實現大幅增長只是時間問題。

哈斯強調,在未來幾年裏,隨着模型變得越來越大,AI算力領域會出現「分化」。其中,越來越多的資金將投入到專門GPU或訓練解決方案中,但同時,基於推理 AI 的CPU通用計算芯片依然有很大的發展前景。

如今,隨着DeepSeek熱潮來襲,英偉達CEO黃仁勳已經表示AI算力需求並沒有減少。因此,RISC-V瞄向AI是一個重要的發展前景。

李春強對鈦媒體AGI表示,DeepSeek的創新給行業帶來了很大的啓發與促進。在其創新中,通過類似MoE的技術,DeepSeek大幅降低了激活參數比,這使得在實現同等效果的大模型時,所需算力明顯下降。這種算力的下降,從芯片設計維度來看,會促使計算能力、存儲容量、芯片間互聯通信以及存儲帶寬等方面形成一個新的平衡點。而這個新平衡點對於 RISC-V 而言,是一個非常好的機會。例如,由於 DeepSeek 算力顯著下降,藉助 MOE 技術,很多算力無需在算力卡上運行,轉而可以在 CPU 中完成,這對 RISC-V 或者說對 CPU 的發展來說,是個絕佳機遇。

李春強強調,RISC-V 本身具有開源、開放、可拓展的特性,尤其是在 AI 領域,近期在 Vector、Matrix 等方面有諸多創新,甚至還包括多核、重核等方式。採用 RISC-V 來開展相關工作,在這些方面能找到很好的契合點。

隨着全球AI產業已進入「算力軍備競賽」階段,Meta、亞馬遜蘋果等公司紛紛加碼 AI 算力基礎設施投入。此外,軟銀、OpenAI、甲骨文已經宣佈合資公司Stargate「星際之門」項目,旨在為美國開發 AI 數據中心,並承諾在未來四年投入5000億美元。

基於RISC-V開源架構,自主研發的玄鐵系列處理器有望成為行業 AI 算力生態當中的關鍵引擎。

目前,阿里開源模型Qwen系列衍生模型超10萬個,居全球首位。而作為亞洲最大的雲服務廠商,也是未來中國 AI 不可忽視的力量,阿里將持續投入算力設施,勢必將重構AI格局。

倪光南表示,阿里達摩院玄鐵團隊為推動全球RISC-V生態發展做出了卓越的貢獻。從早期的C910高性能核,到C920 以及更先進的RISC-V IP,玄鐵團隊的努力讓更多開發者能夠在高性能 RISC-V 處理器上進行創新,推動整個生態的進步。

倪光南強調,「我們大力支持發展開源RISC-V,因為它不僅是一項技術創新,更是一場影響未來計算架構的全球化變革。我們要加強國際合作,廣泛吸納全球優秀的技術人才和資源,共同推動RISC-V產業和生態的繁榮發展。」

(本文首發於鈦媒體App,作者|林志佳)

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