國(guó)產(chǎn)RISC-V領(lǐng)域在近期迎來(lái)了歷史性的突破，知名芯片設(shè)計(jì)企業(yè)睿思芯科在深圳隆重發(fā)布了中國(guó)首款全自研的高性能RISC-V服務(wù)器處理器——靈羽處理器。這款處理器的問世，標(biāo)志著中國(guó)在服務(wù)器處理器自主研發(fā)領(lǐng)域邁出了重要的一步。
3月31日，在靈羽處理器的發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，睿思芯科還舉辦了用戶啟航儀式，慶祝這一重要時(shí)刻。服務(wù)器處理器領(lǐng)域的技術(shù)門檻極高，不僅要求算力、功耗、接口等性能指標(biāo)的極致表現(xiàn)，還對(duì)生態(tài)兼容性、穩(wěn)定性和安全性提出了嚴(yán)苛的要求。因此，這一領(lǐng)域長(zhǎng)期被視為國(guó)產(chǎn)處理器研發(fā)領(lǐng)域的“珠穆朗瑪峰”，難以攀登。
RISC-V作為一種新興的指令集架構(gòu)，由加州大學(xué)伯克利分校主導(dǎo)設(shè)計(jì)，以開源、模塊化和可定制為核心特性，擺脫了傳統(tǒng)架構(gòu)的授權(quán)束縛和地緣風(fēng)險(xiǎn)。從最初的AIoT、MCU等輕量級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景，到如今的高性能服務(wù)器處理器，RISC-V正逐漸成為全球計(jì)算架構(gòu)變革的關(guān)鍵力量。而睿思芯科則是這股變革中的一股不可忽視的中國(guó)力量。
睿思芯科的創(chuàng)始人、董事會(huì)主席兼CEO譚章熹博士，是RISC-V發(fā)明者David Patterson教授的關(guān)門弟子，也是唯一的中國(guó)大陸博士生。他基于伯克利的先進(jìn)方法，結(jié)合自己對(duì)RISC-V十多年的深入研究和實(shí)踐，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)建立了一套快速迭代的微架構(gòu)和軟硬件一體設(shè)計(jì)工藝協(xié)同優(yōu)化的完整技術(shù)體系。正是這樣的技術(shù)積累，使得睿思芯科能夠成功研發(fā)出靈羽處理器。
靈羽處理器的發(fā)布，打破了國(guó)產(chǎn)服務(wù)器處理器領(lǐng)域長(zhǎng)期存在的“不可能三角”——高性能、CPU核心研發(fā)和SoC芯片研發(fā)難以三者兼得的問題。這款處理器不僅具備高性能，還擁有高獨(dú)立性，是首款具備實(shí)用能力的國(guó)產(chǎn)服務(wù)器處理器。
從伯克利實(shí)驗(yàn)室到深圳，精簡(jiǎn)指令集（RISC）的發(fā)展經(jīng)歷了四十年的傳承。精簡(jiǎn)指令集誕生于上世紀(jì)80年代，旨在通過更簡(jiǎn)潔高效的指令架構(gòu)，提升芯片在面積、功耗受限場(chǎng)景下的執(zhí)行效率。從MIPS、SPARC、PowerPC到ARM，RISC架構(gòu)推動(dòng)了計(jì)算從工作站、PC走向移動(dòng)計(jì)算和智能終端。
睿思芯科的董事會(huì)副主席容志誠(chéng)博士，是精簡(jiǎn)指令集發(fā)展的親歷者。他在紐約成長(zhǎng)，24歲時(shí)就獲得了首項(xiàng)芯片設(shè)計(jì)專利，隨后在加州大學(xué)伯克利分校獲得電子工程與計(jì)算機(jī)博士學(xué)位，師從“現(xiàn)代計(jì)算機(jī)架構(gòu)之父”David Patterson教授。容志誠(chéng)博士深度參與了RISC-I與RISC-II兩代架構(gòu)的演進(jìn)，并在Sun Microsystems創(chuàng)立了首個(gè)64位UltraSPARC精簡(jiǎn)指令集處理器團(tuán)隊(duì)，擔(dān)任首席架構(gòu)師，成為SPARCv9 64位指令集架構(gòu)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的起草者之一。
容志誠(chéng)博士后加入英特爾，擔(dān)任英特爾中國(guó)首席技術(shù)官，并創(chuàng)立了英特爾中國(guó)研發(fā)中心。他在中美兩地持續(xù)推動(dòng)軟硬件系統(tǒng)創(chuàng)新，見證了三代RISC架構(gòu)的產(chǎn)業(yè)更迭，擁有超過60項(xiàng)專利，應(yīng)用于最前沿的微處理器和計(jì)算機(jī)制造技術(shù)中。
譚章熹博士則是RISC-V指令集最早一批技術(shù)奠基者之一。他從清華大學(xué)畢業(yè)后赴伯克利深造，加入由Patterson教授主導(dǎo)的RISC-V項(xiàng)目組，從項(xiàng)目早期就參與RISC-V指令集的設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)制定與驗(yàn)證推廣。畢業(yè)后，譚博士加入Pure Storage公司，是其首位芯片設(shè)計(jì)工程師，參與了關(guān)鍵產(chǎn)品FlashBlade的設(shè)計(jì)。2017年，他在硅谷創(chuàng)立了自動(dòng)駕駛芯片公司OURS Technology，并在短時(shí)間內(nèi)成功將其出售給美國(guó)自動(dòng)駕駛獨(dú)角獸Aurora。
2018年，譚章熹博士選擇回國(guó)創(chuàng)業(yè)，在深圳創(chuàng)辦睿思芯科，專注于RISC-V芯片產(chǎn)品的研發(fā)。他立下了目標(biāo)：“希望每一行處理器代碼都由中國(guó)人寫出來(lái)?！痹谒磥?lái)，芯片屬于工程科學(xué)，必須走出實(shí)驗(yàn)室，走向產(chǎn)業(yè)，才能實(shí)現(xiàn)真正的工程迭代和長(zhǎng)期突破。
靈羽處理器是睿思芯科多年技術(shù)積累的結(jié)晶。這款處理器專為高密度推理場(chǎng)景設(shè)計(jì)，如大語(yǔ)言模型，其性能指標(biāo)已經(jīng)比肩Intel和AMD等主流服務(wù)器處理器。在性能及能效比方面，靈羽處理器基于公司自研的CPU IP和NoC（片上網(wǎng)絡(luò)）IP，采用“一芯雙核”架構(gòu)，即32核高性能通用CPU加8核智算LPU，實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)亂序執(zhí)行、高速數(shù)據(jù)通路與Mesh互聯(lián)結(jié)構(gòu)。同時(shí)，通過軟硬件結(jié)合的設(shè)計(jì)-工藝協(xié)同優(yōu)化，顯著提升了運(yùn)算中的能效比，優(yōu)化了總體擁有成本（TCO）。
在內(nèi)存與I/O架構(gòu)上，靈羽處理器也進(jìn)行了全面升級(jí)，支持DDR5高速內(nèi)存、PCIe 5.0標(biāo)準(zhǔn)和CXL 2.0協(xié)議，提供高達(dá)8路互聯(lián)能力。這使其能夠滿足大模型時(shí)代多種新型計(jì)算需求，包括20盤以上NVMe全閃存儲(chǔ)服務(wù)器、8卡GPU直連、最高320核高密度算力以及多達(dá)6張400Gbps高性能網(wǎng)卡等復(fù)雜部署環(huán)境。靈羽處理器還具備企業(yè)級(jí)RAS特性，滿足RISC-V服務(wù)器標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)置專用管理核心并支持動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，保障高負(fù)載運(yùn)行的穩(wěn)定性，滿足企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心需求。
靈羽處理器的發(fā)布，不僅展現(xiàn)了睿思芯科在高性能RISC-V處理器領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先，也展示了其基于CPU核心與NoC結(jié)構(gòu)的全面自研能力，以及通過軟硬件一體化設(shè)計(jì)的協(xié)同優(yōu)化體系，實(shí)現(xiàn)高性能、高自主、高完整度的能力。
在發(fā)布靈羽處理器之前，睿思芯科已經(jīng)通過多個(gè)差異化CPU核心IP產(chǎn)品持續(xù)積累核心優(yōu)勢(shì)。2022年中發(fā)布的V7 DSP是全球首個(gè)將向量核引入專業(yè)音頻DSP領(lǐng)域的產(chǎn)品，已在國(guó)際頭部客戶中集成量產(chǎn)。2022年底發(fā)布的P600則是業(yè)內(nèi)首批商用支持RVV 1.0向量擴(kuò)展的高性能處理器IP，采用亂序多發(fā)射架構(gòu)，支持DDR5、PCIe Gen5等高帶寬接口，已被用于多個(gè)數(shù)據(jù)中心場(chǎng)景。P600架構(gòu)中的亂序執(zhí)行、Mesh NoC以及SoC級(jí)的性能調(diào)優(yōu)機(jī)制，也是靈羽處理器的重要技術(shù)基石。
睿思芯科的產(chǎn)品路徑表明，在RISC-V的開放體系下，企業(yè)可以真正參與架構(gòu)演化，基于自主技術(shù)快速響應(yīng)新需求，而不是像X86或ARM體系那樣只能依賴外購(gòu)IP等待更新。這種開放性為中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)打開了一扇真正意義上的“自主可控”之門。
從伯克利實(shí)驗(yàn)室到深圳高性能服務(wù)器，從SPARC到RISC-V，從一個(gè)人的技術(shù)延續(xù)到一代人的工程體系，精簡(jiǎn)指令集的故事在中國(guó)迎來(lái)了新的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。睿思芯科與靈羽處理器的成功，不僅是中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的一次重大突破，也是全球計(jì)算架構(gòu)變革中的一個(gè)重要里程碑。
