这家公司创始人来自龙芯团队，开源RISC-V处理器对标最强ARM处理器

如果你有关注RISC-V开源处理器的发展，想必也没有错过中科院发布的高性能开源处理器“香山”这一重磅新闻。早在该处理器第一版微架构“雁栖湖”的介绍中，香山团队就特地感谢了对开发给予强力支持的北京微核芯公司，而在第二版微架构“南湖”的开发中，微核芯也同样参与其中。
 
这个名字可能对大家来说有些陌生，从其公司介绍来看，微核芯成立于2020年4月，主要从事RISC-V开源高性能通用CPU芯片的研发和销售。在今年的RISC-V中国峰会上，微核芯更是表示在今年高性能处理器平台的设计水平对标ARM的服务器端处理器核，2023年对标苹果M1的高端桌面处理器核，2024年追平当前国际主流处理器核性能水平。
 
这对任何公司来说都不是一个小目标，更别说做开源处理器了，电子发烧友网采访了微核芯创始人郇丹丹女士，从她那了解到了微核芯敢放出这等“狠话”的底气。
 
“开源”和“高性能”
 
微核芯参与了香山处理器两个版本的合作开发，而自己将要推出的高性能处理器核心，也是走的开源路线。固然RISC-V作为一个开源指令集，RISC-V国际基金会的成员们也或多或少参与了RISC-V开源生态的建设，但市面上不少RISC-V公司都是走的闭源自研核心路线，微核芯却选择了开源。
 
郇丹丹表示，微核芯从创立定位的方向就是开源高性能通用处理器领域，希望突破过去传统（闭源）CPU发展模式，能够将过去曲高和寡的高性能CPU技术与行业应用深度结合，带动各个行业的产业升级，走出一条全新的CPU发展之路。
 
微核芯坚持的“开源”不仅指基于RISC-V开源指令集设计高性能处理器，还会更进一步，将研发的高性能处理器设计平台向全球开源。郇丹丹认为，开源处理器如果只开源指令集并不能对于产业提供足够的帮助，只有开源处理器设计及相关实现技术才能够真正给产业界带来价值。
 
她解释道：“我们之所以与计算所包云岗老师合作香山，是因为我们团队拥有超过20年的高性能CPU研发与产业经验，双方能够在产业与科研结合方面优势互补，也希望能够在CPU领域建立一个全新的基于开源的产学研合作关系。”
 
RISC-V的服务器市场
 
在ARM对Neoverse核心的推进下，目前数据中心已经开始频繁出现ARM的身影，反观RISC-V在服务器市场却少有动静。即便如此，微核芯有信心推出对标ARM Neoverse的RISC-V处理器核心，那么从服务器生态角度来看，RISC-V真有能与x86、ARM一战之力了吗？
 
RISC-V目前在服务器市场才开始起步，但郇丹丹指出，目前微核芯与其的合作伙伴对于RISC-V在服务器领域的应用具有强烈的信心，而且已经聚焦于某些应用领域展开深入合作。x86、ARM在服务器领域提供通用芯片服务，而RISC-V作为新兴的开源指令集能够协助用户企业根据不同的应用场景进行定向的改进和优化，提供领域内最优的软硬件协同解决方案。
 
目前RISC-V在服务器市场的软件生态方面还存在一定的劣势和不足，但RISC-V的生态发展非常迅猛，已经吸引了众多研究和产业团队参与其中。郇丹丹相信未来在云计算平台上，x86、ARM、RISC-V并不存在谁替代谁，三方可以优势互补。
 
即便ARM已经给出了Neoverse这样现成的方案，但还是有不少的厂商转向自研核心，RISC-V并没有所谓的“公版”方案，在开辟服务器市场后，势必会出现百花齐放的局面。
 
郇丹丹表示，首先，市场上真正能够自研ARM Neoverse级别的服务器CPU核的团队和企业并不多，更多的还是采用ARM的处理器核IP集成外围接口形成所谓“自研”的服务器CPU芯片。而RISC-V在服务器领域必然会走与领域应用相结合的技术路线，以凸显RISC-V开源的价值，这也是微核芯的市场定位。她相信未来也会有更多的企业进入这个领域和市场，共同进步、共同开发。
 
对标ARM、苹果的底气
 
从2020年的成立时间来看，微核芯还是一家年轻的初创公司，那么它又有何底气来叫板ARM、苹果的旗舰处理器产品，甚至号称未来追上主流处理器水平呢？这都要归功于微核芯的技术团队。
 

 
微核芯创始人 郇丹丹

 
郇丹丹对微核芯技术团队充满了信心，这是因为其创始人都是来自计算所龙芯团队的核心成员，在高性能通用处理器领域拥有超过20年研发、量产和市场推广经验，也都获得过国家级科技奖励。
 
微核芯团队在芯片设计上拥有独到的架构优化与工艺演进协同能力。同时，微核芯团队具有面向专项领域的架构优化能力，也就是架构设计和应用需求结合的能力。微核芯团队在与用户应用相结合完成高性能处理器设计和量产方面拥有闭环的经验。
 
郇丹丹这样说道：“商业模式上，我们是开源的商业模式，协同用户企业共同完成生态构建和开拓，所以我们将人才、资源充分聚焦于处理器平台本身的设计和性能的持续提升。技术上，我们在RISC-V高性能芯片开发中已经建立了整套涵盖芯片研制全过程的敏捷开发流程。一方面快速迭代开源处理器平台，不断把与用户的合作基础垫高，另一方面把RISC-V与用户需求紧密结合的优势发挥到极致，通过快速迭代、快速反馈、快速交付，缩短用户从需求提出到获得芯片的时间。实现上，我们最大程度结合架构与工艺，采用更为先进激进的实现手段，确保性能和主频的同步提升。”
 
行业趋势下的RISC-V
 
事实上，无论是x86还是ARM，也都纷纷开始顺应当下的一些技术趋势，比如Chiplet、UCIe等互联技术，RISC-V是否也能在这样的趋势下受益，成了不少人关心的问题。郇丹丹认为Chiplet、UCIe这些技术主要解决的是芯片的互连问题，将规模过大的芯片能够划分为小规模芯片，提高良率降低成本，但这些技术解决不了处理器本身是否能够满足客户潜在需求的问题。
 
RISC-V作为一个新兴的开源指令集，不受任何商业企业所控制，降低了非商业因素对于RISC-V产业发展的干扰。开源的RISC-V能够与用户企业的应用深度结合，用户企业基于自身发展的自主性和安全性考虑也更愿意拥抱开源的RISC-V。因此，RISC-V在互联生态下能够更加适应未来多变复杂的市场需求。同时，微核芯也看好RISC-V与Chiplet、UCIe这些新兴技术的结合。这些新技术的引入能够更好地满足用户企业的需求，并快速地推出芯片产品。郇丹丹透露，微核芯也已经与用户在这些领域展开合作。
 
半导体行业的另一大趋势就是制造工艺发展速度的放慢，这对于x86和ARM来说都是如此，而RISC-V作为后来者，可否从架构创新上实现弯道超车呢？
 
郇丹丹回答：“所谓架构创新的本质就是与用户需求的深度结合，做出最符合用户应用的新型处理器架构。从技术角度来说，RISC-V和x86、ARM指令集没有本质区别，重要的是如何能够与用户进行深度结合，共同发展，以适应未来整个互联网和云计算生态的进步。当前中国面对美国在半导体领域的限制和封锁，更是中国RISC-V的发展机遇。”
 
她也对国内的半导体制造工艺进展发表了自己的看法：“工艺发展速度变慢以及中国能够使用的工艺受限于国际大环境，可能只能使用落后国际先进工艺两三代以上的工艺线。对于高性能处理器芯片设计来说，难度在于必须基于此前提来满足日益增长的性能及市场需求，芯片设计企业就必须从根本上解决问题，从市场需求出发不断打磨芯片设计和实现的能力。微核芯的思路是：通过与用户行业应用深度结合，共同定义设计和研发高性能芯片。
 
过去近二十年的行业经验告诉我们：在特定行业的专用领域专项性能方面，即便使用相对不够先进的工艺，也完全有可能以相对低的代价和成本实现领域内绝对性能的超越。结合行业应用的高性能自主可控供应链芯片对于国内新兴的芯片企业是非常好的机遇。微核芯技术团队有过成功案例，我们在高性能通用处理器的基础上扩展专用向量指令和数据传输模式，与高性能函数库结合，针对行业应用从最底层定向优化处理器微架构，从而实现了在落后一两代工艺平台上达成超越国外芯片2倍以上性能的高难度目标。正是基于这些经历和经验，我们才有了这些领悟与认识。”
 
她也指出了RISC-V与x86和ARM的区别所在，比如RISC-V平台非常适合与企业应用进行深度结合，彻底实现了用户能够自主掌握自己对于未来软硬件架构定义的权力。x86用户只能选择芯片种类，可选范围相对狭窄；ARM用户可以选择处理器核IP和外围接口IP做SoC芯片，具备了一定的芯片定义能力，但受限于商业IP的发展和进步；而RISC-V的优势则在于：用户能够基于开源指令集和开源处理器平台自主定义最符合自身需求和发展的软硬件平台。RISC-V可以与用户企业应用深度结合，以尽量低的代价满足系统需求，并实现领域内的绝对性能超越。这一点也是RISC-V产业发展与x86、ARM差异的核心所在。
 
半导体人才短缺与产学研合作
 
无论是半导体的哪个环节，EDA、生产制造还是芯片设计，都存在人才短缺的问题，这在高性能处理的研发上尤为明显。郇丹丹指出，这与当前半导体行业尤其是高性能处理器设计门槛过高，导致我国大学无法开展与此相关的教学与研究密切相关。我国半导体产业面临的“卡脖子”问题背后更深层次就是优秀人才短缺的难题。
而微核芯的看法是，开源是加速优秀芯片人才培养的有效方案。开源模式代表开放，开源可以让大家都可以参与到处理器的设计中，让通用处理器芯片不再是一颗高高在天花板上的不可企及的明珠。开源处理器可以让更多的技术人员接触到高性能处理器的开发，让芯片工程师、高校、科研院所的科研人员、学生有可以利用的开源高性能处理器作为设计和评估的平台，从而带动处理器领域的创新活力，为我国处理器企业源源不断的输出优秀的人才。
 
RISC-V作为一个开源指令集，在商用市场逐渐普及的同时，也催生了一个良好的产学研关系，尤其是中国。郇丹丹说道：“在过去的处理器生态体系中，国内更多的是用芯片或用IP，对于掌握在一家或几家商业公司手里的指令集来说，例如x86、ARM等，没有办法给指令集的发展和演进提供反馈，所以很难形成产学研深入合作的关系，RISC-V能够突破这个问题。
 
目前在国家政策的支持下，产业界、高校、科研院所广泛交流、深度合作，中国的开源RISC-V的产学研合作关系正在迅速形成和发展，共同为RISC-V生态做贡献。各方从实际产业需求出发，结合国家的战略需求，对需要解决的RISC-V共性问题进行分解立项，通过项目合作联合解决这些共性问题，解放生产力，形成产业上的合力。”
 
写在最后
 
在笔者看来，历史上并非没有开源指令集的出现，但能与商用闭源指令集在各个领域都有一拼之力的，却只有RISC-V一个。也许你会说微核芯或香山这样走开源高性能处理器的路线少了商业价值，但郇丹丹女士对这些疑问给出了最合理的解释。
 
她答道：“开源的逻辑即先‘舍’后‘得’，只有越舍才越有价值，开源足够高质量、高性能的处理器，最终得到的商业价值和社会影响力也才越大。因此，我们的商业思路是：通过开源高性能处理器设计来凝聚用户，以设计和销售高性能处理器芯片产品实现企业的高速发展，引领产业和生态建设。”