小米降噪藍牙耳機Necklace分享：聽一首歌 讀懂一個故事
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在2025年RISC-V中國峰會的“高性能計算分論壇”上，國產(chǎn)RISC-V技術先鋒芯來科技的市場戰(zhàn)略助理副總裁馬越，向與會者詳細介紹了公司最新研發(fā)的高性能RISC-V處理器IP——UX1030H。這款處理器IP不僅遵循最新的RVA23 Profile規(guī)范，還預示著國產(chǎn)RISC-V技術將樹立高性能新標桿。
RISC-V，這一開放且可擴展的主流指令集架構，近年來發(fā)展迅猛，已成為推動芯片自主化和架構創(chuàng)新的關鍵力量。過去，RISC-V主要應用于中低功耗的智能終端和物聯(lián)網(wǎng)處理器市場，與Arm Cortex-A53/A55級別的通用計算場景相競爭。然而，隨著RISC-V在高性能領域的不斷突破，它正逐步拓展至PC、汽車、存儲以及HPC/AI計算等高性能計算領域。據(jù)SHD Group預測，到2031年，RISC-V的出貨量將超過200億顆，市場占比將達到25%以上。
市場正加速邁向對中高端RISC-V處理器IP的需求階段，這些IP需對標Arm Cortex-A72甚至更高級別。典型應用包括邊緣AI計算與語義識別引擎、智能汽車域控制器與車載虛擬化平臺、高性能邊緣服務器與工業(yè)智能設備，以及多核異構SoC中的主控核心或虛擬化運行環(huán)境等。然而，高性能計算對CPU IP的穩(wěn)定性、標準化和可擴展性提出了更高要求，這也給RISC-V在這些領域的進一步突破帶來了挑戰(zhàn)。
2024年10月，RISC-V國際基金會批準了RVA23 Profile規(guī)范，通過統(tǒng)一的ISA擴展，解決了RISC-V生態(tài)中的碎片化問題，為開發(fā)者提供了跨硬件平臺的開發(fā)一致性，并增強了向量計算和浮點運算等高性能計算能力。這為RISC-V進一步開拓高性能計算和AI計算市場奠定了堅實基礎。
RVA23規(guī)范的核心內容包括向量擴展和虛擬化擴展。向量擴展能夠加速計算密集型工作負載的處理，包括AI/ML、密碼學以及數(shù)據(jù)壓縮/解壓縮，已成為Android平臺上RISC-V ABI的基礎要求之一。虛擬化擴展則為企業(yè)級工作負載提供了虛擬化能力，適用于本地服務器和云計算環(huán)境，同時增強了移動應用的安全性。
馬越指出，RISC-V的軟件生態(tài)正在快速完善，從工具鏈、編譯器到操作系統(tǒng)、虛擬化和中間件，已逐步形成面向高性能應用的完整基礎設施。RVA23的推出，為面向Linux/Android等復雜操作系統(tǒng)的RISC-V應用處理器提供了統(tǒng)一的指令集特性規(guī)范，解決了跨廠商RISC-V芯片生態(tài)的碎片化問題，支持軟件的可移植性和標準化。Google、Red Hat、Canonical等關鍵廠商正圍繞RVA23構建下一階段的系統(tǒng)軟件支持。
作為本土RISC-V技術的領軍企業(yè)，芯來科技自2018年成立以來，自主研發(fā)了全系列的RISC-V CPU IP、子系統(tǒng)及SoC解決方案，構建了覆蓋32位到64位、通用與專用并行發(fā)展的產(chǎn)品體系。目前，芯來科技已擁有超過300家正式授權客戶，累計出貨量達數(shù)億顆。
此次發(fā)布的UX1030H處理器IP，基于芯來科技自研的UX1000系列微架構平臺，進一步增強了計算性能、并行能力和可擴展性。它采用3譯碼寬度亂序執(zhí)行架構，12級亂序執(zhí)行流水線，每周期最大支持6條標量指令與2條矢量指令并行發(fā)射。UX1030H還支持RISC-V Vector 1.0標準，可配置最高256位的向量處理能力，適用于AI推理、圖像處理、信號分析等計算密集型場景。
在內存方面，UX1030H支持L1 I/D Cache、ILM/DLM片上內存配置以及Cluster Cache。它還提供了對IOMMU和AIA的支持，增強了系統(tǒng)安全性與資源隔離能力，優(yōu)化了多核與虛擬化場景下的中斷效率和靈活性。這使得UX1030H不僅滿足RVA23軟件棧的基本運行要求，也具備支撐復雜虛擬化系統(tǒng)、高可靠設備接入和高并發(fā)中斷調度的硬件能力。
UX1030H還支持多核擴展架構，單個Cluster最多可配置16個核心，適用于高并發(fā)、高吞吐量系統(tǒng)的集群化部署需求。同時，它還支持Linux通用操作系統(tǒng)運行模式與實時處理模式雙模式運行配置，可在不同應用場景下靈活切換處理器特性。
在性能表現(xiàn)方面，UX1030H在遵循Dhrystone Ground Rule，不啟用內聯(lián)優(yōu)化的前提下，Dhrystone跑分達到5.35 DMIPS/MHz，CoreMark跑分達到8.5 CoreMark/MHz。這一成績在同類RISC-V高性能內核中處于領先水平，充分展現(xiàn)了UX1030H在指令調度、執(zhí)行通道、Cache體系與流水線深度設計上的綜合優(yōu)化能力。
UX1030H內建的VPU在圖像計算、張量運算、加密等負載下提供了顯著的性能加速能力。同時，UX1030H在運行虛擬機性能上的表現(xiàn)也非常出色，可以同時運行多個虛擬機。
目前，UX1030H已進入客戶導入階段，多個合作項目正在進行SoC集成驗證與平臺適配。馬越表示，UX1030H的發(fā)布進一步鞏固了芯來科技在RISC-V CPU IP產(chǎn)品線上的高端布局，強化了國產(chǎn)自主IP供給，助力軟件生態(tài)向通用計算平臺快速遷移。
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