2023中關(guān)村論壇 | 里程碑意義！中科院發(fā)布開源芯片軟硬件重要成果
2023中關(guān)村論壇“RISC-V開源處理器芯片生態(tài)發(fā)展論壇”邀請RISC-V開源處理器芯片領(lǐng)域國內(nèi)外知名專家學(xué)者，圍繞開源芯片核心技術(shù)和生態(tài)構(gòu)建開展研討，并發(fā)布了具有里程碑意義的最新成果。
撰文/記者 丁林
芯片是信息技術(shù)的“引擎”，推動著人類社會數(shù)字化、信息化與智能化發(fā)展。面對日新月異的信息化社會發(fā)展需求，如何持續(xù)推動處理器芯片產(chǎn)業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展，是我國在科技強(qiáng)國新征程上必須要回答的重要問題。
5月26日下午，由中國科學(xué)院主辦，中國科學(xué)院重大科技任務(wù)局、中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所承辦的2023中關(guān)村論壇“RISC-V開源處理器芯片生態(tài)發(fā)展論壇”在中關(guān)村展示中心成功舉辦，論壇邀請RISC-V開源處理器芯片領(lǐng)域國內(nèi)外知名專家學(xué)者，圍繞開源芯片核心技術(shù)和生態(tài)構(gòu)建開展研討，并發(fā)布了具有里程碑意義的“香山”開源高性能RISC-V處理器核、“傲來”RISC-V原生操作系統(tǒng)的最新成果。
▲“香山”開源高性能RISC-V處理器、“傲來”RISC-V原生操作系統(tǒng)成果發(fā)布現(xiàn)場
這兩個具有代表性的階段性技術(shù)成果，是在中國科學(xué)院“先導(dǎo)”專項的支持下得以產(chǎn)生的。
中科院在2018年就制定了開源處理器發(fā)展規(guī)劃，成立了中國開放指令生態(tài)聯(lián)盟，并制定了到2030年“三步走”的規(guī)劃。2019年，中科院率先啟動了“先導(dǎo)”專項，推動RISC-V中國生態(tài)的發(fā)展，包括研制開源的高性能處理器和RISC-V原生操作系統(tǒng)。
“先導(dǎo)”專項負(fù)責(zé)人、中國工程院院士、中科院計算所學(xué)術(shù)委員會主任孫凝暉通過視頻連線介紹了專項成果。他表示，“香山”目前是國際性能最高的開源RISC-V處理器核，“傲來”操作系統(tǒng)能夠原生支持RISC-V，特別是支持智能物聯(lián)（AIoT）應(yīng)用場景，二者就像如今的ARM芯片和安卓系統(tǒng)那樣，是一對“黃金搭檔”。
開源芯片有兩個重要的目標(biāo)：一是低成本復(fù)用。芯片設(shè)計中90%的部分可復(fù)用，通過開源/開放的方式可以提供給整個產(chǎn)業(yè)，共享開源組件。另外，開源設(shè)計流程支持眾包的模式，如果很多企業(yè)一起開發(fā)芯片，就能大大降低縮短成本、縮短開發(fā)周期。
而開源芯片的發(fā)展道路，也可以防止關(guān)鍵技術(shù)被某個企業(yè)或者某個國家所壟斷?！斑@個生態(tài)借鑒了5G的模式，即標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品是分離的?！?孫凝暉解釋，標(biāo)準(zhǔn)雖是所有國家一起制定的，但各個企業(yè)可以根據(jù)共同制定的標(biāo)準(zhǔn)來自主實現(xiàn)產(chǎn)品。“我們國家的市場大、應(yīng)用場景多，我們可以根據(jù)各種場景來研制產(chǎn)品，在生態(tài)上不受一個企業(yè)或者一個國家的制約?！?/p>
孫凝暉表示，在北京市和中科院支持下，企業(yè)、產(chǎn)業(yè)界聯(lián)合發(fā)起成立了北京開源芯片研究院（“開芯院”），對“香山”處理器核的后續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品化改造和后續(xù)更高性能的開源處理SoC（系統(tǒng)級芯片）架構(gòu)的研發(fā)。目前，已經(jīng)有超過10家企業(yè)基于前期的“香山”知識產(chǎn)權(quán)核，研發(fā)自己的SoC芯片。
據(jù)了解，RISC-V入選了今年《麻省理工科技評論》選出的“十大突破性技術(shù)”，也代表了新一輪芯片設(shè)計產(chǎn)業(yè)變革的浪潮。
中國科學(xué)院計算所副所長包云崗認(rèn)為，這樣的浪潮中，有可能孕育出一些新興的領(lǐng)軍企業(yè)。他以開源操作系統(tǒng)Linux為例：1991年，Linux通過開源模式，既產(chǎn)生了強(qiáng)大的技術(shù)生命力，又有深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)影響。到今天，全球Linux系統(tǒng)每年安裝量超過260億，在全球的服務(wù)器操作系統(tǒng)中占據(jù)了70%份額。“我們希望在芯片領(lǐng)域里面也能建立起像Linux這樣的開源RISC-V核的主線，既能被產(chǎn)業(yè)界廣泛應(yīng)用，又能夠支持學(xué)術(shù)界實現(xiàn)創(chuàng)新?！?/p>
▲中國科學(xué)院軟件所副所長武延軍，對“傲來”RISC-V原生操作系統(tǒng)的詳細(xì)情況做了說明
為什么要開發(fā)這樣一個操作系統(tǒng)？“我們堅定地認(rèn)為，一個開放的RISC-V應(yīng)該符合未來AIoT多場景的應(yīng)用需求。因此對于操作系統(tǒng)來說，我們也需要自底向上構(gòu)建與（RISC-V）處理器芯片相適配的操作系統(tǒng)?！彼f。
武延軍介紹，要構(gòu)建面向RISC-V的原生操作系統(tǒng)，需要做很多工作。具體包括板型支持包適配優(yōu)化、內(nèi)核的選型與適配、基礎(chǔ)庫優(yōu)化、運(yùn)行式環(huán)境、應(yīng)用框架以及典型應(yīng)用等。核心的要點，一是針對RISC-V指令集源碼包的適配，二是針對RISC-V處理器本身的微架構(gòu)全棧式優(yōu)化，例如“香山”處理器的微架構(gòu)設(shè)計，在RISC-V通用指令集上有額外的創(chuàng)新，也要做全棧式的優(yōu)化。
“香山”開源高性能RISC-V處理器核、“傲來”RISC-V原生操作系統(tǒng)的發(fā)布，受到全球開源芯片社區(qū)高度關(guān)注，為我國在這一新興技術(shù)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。
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