在2025 RISC-V中國(guó)峰會(huì)上，知合計(jì)算處理器設(shè)計(jì)總監(jiān)劉暢就高性能RISC-V處理器架構(gòu)探索與實(shí)踐進(jìn)行了精彩分享。

在以X86和ARM為代表的處理器架構(gòu)之下，RISC-V在高性能計(jì)算領(lǐng)域的突破在于更高的能效性能。這主要取決于單位性能的提升，以及先進(jìn)工藝帶來(lái)的PPA優(yōu)化。只有出現(xiàn)標(biāo)桿性的產(chǎn)品才能真正引領(lǐng)整個(gè)RISC-V高性能計(jì)算軟硬件生態(tài)的繁榮。

單位性能方面，RISC-V對(duì)于整個(gè)性能的分析迭代和優(yōu)化的速度和效率有很高要求。目前RISC-V國(guó)際基金會(huì)每年發(fā)布幾個(gè)新的定版，這要求芯片廠商對(duì)軟硬件敏捷迭代，模塊化的工具鏈與流水線新擴(kuò)展、架構(gòu)創(chuàng)新的快速評(píng)估等。另外，目前RISC-V競(jìng)爭(zhēng)激烈，對(duì)性能分析優(yōu)化效率有很高的要求，為此知合計(jì)算打造了圖形化性能分析平臺(tái)，打通性能數(shù)據(jù)：建模、仿真、原型平臺(tái)，研發(fā)性能數(shù)據(jù)收集、分析、監(jiān)測(cè)和歸檔。此外是高精度性能模型，基于RISC-V社區(qū)開(kāi)源資源以及性能模型校準(zhǔn)和精度調(diào)優(yōu)。

RISC-V的特性也會(huì)對(duì)PPA帶來(lái)非常大的挑戰(zhàn)。劉暢解析，比如說(shuō)RISC-V Vector有vx和vf兩種類(lèi)型指令，我們改進(jìn)標(biāo)量和矢量流水線數(shù)據(jù)通路，從而解決相關(guān)問(wèn)題。再比如說(shuō)RISC-V有16位壓縮指令，16位指令和32位指令是混編的，為了解決這個(gè)問(wèn)題我們也會(huì)創(chuàng)新性的預(yù)置對(duì)稱(chēng)指令邊界識(shí)別代碼來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。三是RISC-V對(duì)于PPA迭代優(yōu)化效率也有著非常高的要求，為此我們打通了軟硬件前后端的開(kāi)發(fā)流程，打造一體化的敏捷迭代流程，打通軟件、架構(gòu)、設(shè)計(jì)、綜合和物理實(shí)現(xiàn)的開(kāi)發(fā)流程體系，快速評(píng)估新擴(kuò)展的PPA成本和收益。

在兼容性方面，處理器完全兼容RVA23 Profile，它不僅支持所有的58項(xiàng)強(qiáng)制標(biāo)配擴(kuò)展，同時(shí)支持全部23項(xiàng)可選擴(kuò)展，包括Hypervisor、Vector Crypto、BF16、CFI、Sv57等，因此，我們支持123個(gè)RISC-V官方擴(kuò)展，覆蓋AME、AIA、CoVE、MPT、QoS、IOMMU、RERI等。

知合計(jì)算在此次峰會(huì)上正式公布了其首代通推一體CPU產(chǎn)品“阿基米德”系列。該系列旗下的多款產(chǎn)品能夠覆蓋從邊緣服務(wù)器到云端服務(wù)器的廣泛場(chǎng)景，為包括AI大模型推理、視頻編解碼、加解密計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等豐富的計(jì)算應(yīng)用提供高性能、高能效比、高性價(jià)比的算力基礎(chǔ)設(shè)施。

例如在視頻編解碼領(lǐng)域，支持細(xì)粒度動(dòng)態(tài)算力適配，Agnostic模式增強(qiáng) ，數(shù)據(jù)打包和絕對(duì)值指令擴(kuò)展，結(jié)合軟件算法在264、265編解碼應(yīng)用平均性能可以達(dá)到X86 E的90%和ARM V的96%。

還有在加解密計(jì)算領(lǐng)域，無(wú)進(jìn)位乘法增強(qiáng)，通過(guò)高斯乘法執(zhí)行效率優(yōu)化，優(yōu)化消息擴(kuò)散并行度，平均性能能達(dá)到X86 E的188%，ARM V的167%。

在大模型推理領(lǐng)域，通過(guò)AME多核共享矩陣加速器，Zvfbf*擴(kuò)展，MoE模型算子融合和多種數(shù)據(jù)類(lèi)型量化，主要算子平均性能達(dá)到ARM V的167%。

在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域，通過(guò)優(yōu)化CRC折疊調(diào)度策略，改進(jìn)GF域乘法配置 ，軟硬件優(yōu)化性能提升2-6倍。

據(jù)介紹，阿基米德系列中針對(duì)邊緣服務(wù)器場(chǎng)景的產(chǎn)品A210正式發(fā)布，即將對(duì)開(kāi)發(fā)者、合作伙伴和客戶提供樣片測(cè)試申請(qǐng)。而基于新一代高性能RISC-V內(nèi)核的高端服務(wù)器產(chǎn)品將于2026年正式亮相，目前已開(kāi)放FPGA遠(yuǎn)程測(cè)試申請(qǐng)。

對(duì)于RISC-V應(yīng)用于高性能計(jì)算，知合計(jì)算CEO孟建熠博士表示：“RISC-V在高性能計(jì)算領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破不僅要在通用計(jì)算層面進(jìn)入‘高性能領(lǐng)域’，更需要在架構(gòu)層面融合AI增強(qiáng)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)AI原生。通過(guò)開(kāi)發(fā)‘阿基米德’系列產(chǎn)品，我們希望能夠以標(biāo)桿產(chǎn)品引領(lǐng)生態(tài)加速成熟，并驅(qū)動(dòng)RISC-V架構(gòu)在高性能計(jì)算上實(shí)現(xiàn)更成功的商業(yè)化落地?！?br />