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TF锐评 | RISC?V从开源CPU演进为下一代智能时代的核心开源算力底座
2026-08-1713


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前言

《TF锐评》是TF技术前线推出的双周栏目。每期由一支SIG的技术专家团队,从海量学术论文、技术博文、实战案例等各类前沿内容中优中选优,提炼核心观点、标注落地价值,帮行业从业者省去筛选成本、直击技术重点,高效吸收前沿成果与实践经验。

本期由 CCF TF RISC-V SIG 推荐,推荐人:孙彦邦、张旭、吴冶。

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从 AI 原生 ISA、轻量矩阵微架构,到具身智能系统与规模化产业生态,这五篇材料共同展示了 RISC?V 在 AI 与 Physical AI 中的全面跃迁。开放架构与 AI 辅助设计正加速其从技术突破走向量产落地,使 RISC?V 成为边缘智能、机器人与新型算力体系的关键基础设施。

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#01

RISC?V AI ISA:AI 原生指令集的技术基石

这篇题为 Matrix Extensions for the RISC-V ISA 的论文系统概述了面向 AI/ML 与 HPC 场景的四类 RISC?V 矩阵扩展提案,可视为 RISC?V 国际化 AI 指令集标准的官方总结。为应对深度学习(如注意力机制、卷积)与高性能计算中爆发式增长的矩阵乘法需求,RISC?V 社区提出了从轻量扩展到独立加速器的多元化路线,包括无新增架构状态的批量点积(BDP)、复用向量寄存器的集成矩阵扩展(IME)、引入专用累加器的向量矩阵扩展(VME),以及完全解耦且支持多核共享的附加矩阵扩展(AME)。其核心优势是高度可组合性,兼顾软件生态兼容性与能效/算力自由度。目前该体系正处于国际标准化推进阶段,未来将用于边缘轻量 AI 推理、通用处理器数据分析以及数据中心/HPC 级训练加速。其意义在于:AI 不再是外挂加速器的“外设任务”,而是 CPU 的内生能力,为“AI 原生 CPU”奠定技术基石。

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https://dl.acm.org/doi/epdf/10.1145/3801488.3806238



#02

CPU Matrix Extension:让通用 CPU 内核具备矩阵计算能力

这篇论文 CUTEv2: Unified and Configurable Matrix Extension for Diverse CPU Architectures with Minimal Design Overhead(已被 DAC 2026 接收)针对现代 CPU 在集成矩阵扩展时面临的流水线侵入性大、跨平台移植成本高、同步细粒度指令难以高效编写等问题,提出了一套统一、可配置且极低开销的 CPU 矩阵扩展架构。其核心创新是采用解耦架构降低设计复杂度,硬件支持 0.5–32 TOPS 弹性算力与多精度类型,并通过极简异步指令集实现矩阵?向量重叠并行。主要贡献包括在 LLaMA3 等模型上实现最高 2.31× 的端到端加速(GEMM 利用率超 90%)、极高能效/面积比(14nm 下 4 TOPS 仅 0.53 mm2),并在四个开源 CPU 平台上完成集成验证且代码全面开源,真正实现“通用计算 + AI 推理”的统一架构。

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https://arxiv.org/html/2604.11615v1



#03

Open Physical AI:开源硬件迈向具身智能的系统级跃迁

Luca Benini 团队的报告不仅展示 PULP 的最新成果,更提出了开源硬件支撑具身智能(Physical AI)的系统级范式。报告强调:在机器人与物理世界智能中,算力不是孤立模块,而是与传感器、执行器、控制环路深度耦合的整体系统。PULP 的超低功耗 AI 能力、紧耦合的感知?控制路径、可组合的 RISC?V 模块化架构,使其成为构建 Physical AI 系统的天然底座。架构采用“多尺度异构专用化”路线,融合专用 ISA 扩展、紧耦合计算集群与解耦加速器,并结合 MemPool/TensorPool 超大多核结构与高能效 FlooNoC 互连突破带宽瓶颈;在此基础上实现了 Carfield SoC、7nm Picobello 芯片与 Ogopogo Chiplet 架构,并配套全开源软件栈向 3D 集成演进,旨在打造可抗衡闭源垄断的高能效物理智能计算底座。

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https://www.pulp-platform.org/docs/riscvsummiteu2026/BeniniRISCV06-26.pdf



#04

RISC?V EU 峰会主题演讲:RISC?V 与 AI 的“双向奔赴”

CCF理事、CCF开源发展技术委员会副主任,中国科学院计算技术研究所副所长、研究员包云岗老师在 RISC?V 欧洲峰会的主题报告从产业视角揭示 RISC?V 的关键拐点,以及 RISC?V 与 AI 的深度融合趋势。一方面,AI 高度差异化的计算需求天然契合 RISC?V 的开源与可扩展特性,推动了面向 AI 的矩阵扩展指令集与“通推一体”架构的发展;随着 RVA23 标准发布并解决兼容性问题,全球已涌现香山·昆明湖、进迭时空 K3 等高性能 AI 与服务器级芯片原型。另一方面,AI 技术(如 AI Agent)正在重塑生态壁垒,使跨指令集的软件迁移成本呈数量级下降,并深度赋能芯片敏捷开发与验证,大幅压缩研发人月投入。当前与未来的核心方向,是推动高性能 RISC?V 芯片跨越概念验证阶段、实现百万级规模量产,并依托开源力量深化国际协同与产业落地。

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https://mp.weixin.qq.com/s/sqesKwSbE1oDy3cL0ei1ZQ?scene=1



#05

Physical AI Hackathon 2026:跨学科敏捷开发的产业风向标

首届 Physical AI Hackathon 2026 在香港科学园落幕,由 Brizan Ventures、进迭时空(SpacemiT)联合发起,并获港投公司(HKIC)战略支持。赛事吸引全球千余人报名,最终 160 余位青年极客围绕“感知、决策、行动、交互”四大赛道展开 48 小时极限软硬件开发。高秉强教授等嘉宾指出,开源大模型与定制化硬件的结合正在补齐物理 AI 落地的关键拼图。参赛团队在短时间内完成机器人硬件、开源大模型与实时控制的全链路开发,体现了 RISC?V 在边缘智能中的敏捷性与可落地性。更重要的是,港投公司、香港科技园与机器人企业共同构建的生态链条,显示 Physical AI 正在形成“开源软件 × 边缘算力 × 机器人硬件”的新型创新范式。

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https://mp.weixin.qq.com/s/W8Yn3zU6GArd_kPdnLJZuA




总策划:

宋继强  CCF TF主席,英特尔中国研究院院长

本期责任主席:

孙彦邦  CCF TF RISC-V SIG主席、进迭时空创始人&总裁

本期点评人:

孙彦邦  CCF TF RISC-V SIG主席、进迭时空创始人&总裁

张旭  CCF TF RISC-V SIG执委、英特尔中国研究院首席工程师

吴冶  CCF TF RISC-V SIG执委、南京英麒智能科技有限公司CEO




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栏目说明

每双周发布,下一期由 CCF TF 低空经济 SIG 推荐。

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