對話兆芯微電子公司總經理歐沅昊：RISC-V框架在智能汽車領域的運用

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2023-03-10 10:45:15 579

RISC-V（Reduced Instruction Set Computing Five）是一種基于精簡指令集計算機（RISC）原則的開源指令集架構（ISA）。RISC-V最初于2010年由加州大學伯克利分校的研究人員提出，并逐漸成為開源計算機架構中的一股強大力量。RISC-V架構的出現和發展，不僅推動了開源計算機架構的發展，也為智能汽車行業的未來發展提供了新的可能性和方向。上海交通大學深圳行業研究院首席科學家、院長助理蔣煒教授與兆芯微電子公司總經理歐沅昊針對RISC-V框架在智能汽車領域的運用進行探討。

學者介紹

蔣煒

上海交通大學深圳行業研究院首席科學家、院長助理

上海交通大學安泰經濟與管理學院教授

嘉賓介紹

歐沅昊

兆芯微電子公司總經理

RISC-V框架在智能汽車行業的運用

蔣煒：RISC框架是什么，它相較于其他指令集架構有哪些優勢？

歐沅昊：RISC（reduced instruction set computer) 意為精簡指令集計算機，是計算機中央處理器的一種設計模式，這種設計思路對指令數目和尋址方式進行精簡，指令并行執行程度更好，提升編譯器的效率。

RISC架構起源于1981年，在2013年迭代至RISC-V并趨于成型。RISC-V是一個自由、開放的指令集架構，可在各種類型的處理器和系統上使用，包括嵌入式設備、超級計算機和云計算中心。該架構的設計是為了在不同的設備上實現最佳的性能和靈活性。

RISC-V的架構設計遵循“最小化指令集、最大化性能”的原則，采用簡單、標準化的指令集設計，指令集架構采用模塊化的設計，它由基本指令集、標準擴展和可選擴展組成。其中，基本指令集包括簡單的數據操作、分支和跳轉指令，為實現最基本的計算功能提供支持。標準擴展則包括浮點運算、原子操作、加密、向量操作等，以支持更*別的計算。可選擴展則為特定應用提供額外的功能，如*模擬、多媒體處理和機器學習等。較于主流的X86或ARM架構，RISC-V的自由開放和模塊化設計使其具有極高的可定制性，可以根據不同應用的需求進行定制，此外，RISC-V兼容其他指令集，可以與其他指令集協同工作，從而為不同的應用提供更加靈活的解決方案。

蔣煒：可以預見，在未來，更加靈活、簡單的RISC-V框架必然會引發傳統芯片架構的改變。那么RISC-V框架的種種優勢將如何在智能汽車的設計和制造中發揮作用？

歐沅昊：RISC-V在智能汽車制造方面具有廣泛的應用前景。智能汽車高度集成計算機和通信技術，具有自動駕駛、智能感知、智能控制、互聯互通等特點。這類特點需要強大的計算能力和高效的算法處理，而RISC-V正是一種可定制、可擴展、高性能、低功耗的處理器架構，非常適合用于智能汽車的設計和制造。

RISC-V框架可主要運用于以下方面：一是自動駕駛。自動駕駛系統需要進行實時的環境感知、數據處理、決策和控制等任務，而RISC-V具有高性能和低功耗的特點，可以提供強大的計算能力和高效的算法處理，從而實現自動駕駛功能。二是智能交通管理。智能交通管理需要對道路和車輛進行實時監控和控制，而RISC-V可以提供高性能和低功耗的計算能力，可以實現智能交通管理的算法處理和控制功能。三是車聯網通信。車聯網通信需要對車輛之間和車輛與基礎設施之間的數據進行傳輸和處理，而RISC-V可以提供高效的通信協議和處理能力，可以實現車聯網通信的功能。四是智能座艙系統。智能座艙系統需要對車內環境進行感知和控制，而RISC-V可以提供高性能和低功耗的計算能力，可以實現智能座艙系統的算法處理和控制功能。

RISC-V框架為智能汽車的設計和制造提供強大的計算能力和高效的算法處理，從而提升智能汽車的安全性、便捷性和舒適性，促進智能汽車的發展和普及。

RISC-V框架的發展前景與商業價值

蔣煒：目前RISC-V框架在*范圍內發展迅速，應用廣泛。那么，RISC-V框架在國內的發展情況如何，未來有怎樣的發展前景？

歐沅昊：采用RISC-V架構是芯片國產化及幫助我國擺脫技術壟斷的必經之路。隨著RISC-V架構在全球范圍內的逐漸普及，中國也在積極推進RISC-V的應用和發展，成果涉及了從處理器設計到操作系統、編譯器和工具鏈等多個領域。國內部分機構、企業，如中國科學院計算技術研究所、華為等均在RISC-V處理器架構方面取得了突破性進展，并在自主研發芯片的過程中積極探索RISC-V的應用。同時，全志科技、寒武紀等企業也在RISC-V處理器的研發和商業化方面投入了大量資源。

除企業及研究機構外，政府也在積極推動RISC-V的發展。此外，RISC-V在中國擁有眾多的論壇和社群，這些社群匯聚了大量的RISC-V技術愛好者、開發者和企業。如，由中國科學院計算技術研究所、清華大學、北京大學等單位聯合發起的 RISC-V China技術社區、RISC-V中國開源社區，RISC-V基金會在中國的官方機構：RISC-V基金會中國分會以及由RISC-V基金會和中國科學院計算技術研究所聯合舉辦的RISC-V峰會中國站等。這些RISC-V論壇和社群聚集了眾多RISC-V領域的專家、學者和企業代表，為廣大的RISC-V技術愛好者和開發者提供了一個互相交流、分享經驗和學習的平臺，對推動RISC-V技術在中國的應用和發展起到了重要的作用。

2019年，中國工業和信息化部發布了《關于加快推進芯片產業發展的指導意見》，明確提出要支持和鼓勵自主設計和研發芯片，特別是在RISC-V架構和其他開放架構方面的應用和發展，*集成電路產業投資基金等政府資本也對RISC-V產業進行了投資和支持。

蔣煒：從我國市場的未來發展特點以及政策走向來看，RISC-V框架在國內市場應用與發展前景如何？

歐沅昊：RISC-V框架國內商業前景廣闊。隨著人工智能、物聯網、智能制造等領域的快速發展，尤其是智能汽車市場的不斷擴大，市場對于高性能、低功耗、可定制的處理器需求越來越大，而RISC-V恰好具備這些特點。在中國，RISC-V可以應用于芯片設計、智能硬件、物聯網、智能制造等領域，為企業帶來更高的競爭力和更好的發展機會。預計在未來幾年，中國的RISC-V產業將繼續保持快速增長的趨勢，并在全球范圍內發揮重要的影響力。然而，現階段RISC-V框架在推廣方面仍存在一些阻力，主要體現為缺乏軟件生態。軟件生態的構建與完善需要大量的企業投入參與并不斷完善，但同時企業也可以通過對RISC-V架構的功能進行上層修改制造專利，由此創造巨大商機。

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