2021年,国内RISC-V芯片的应用还较多集中在微控制器和嵌入式设备上。刚刚成立的进迭时空,却把目光投向了高性能AI CPU。彼时,大模型尚未像今天这样进入各种终端产品,开放指令集能否支撑更复杂的通用计算和AI任务,研发出来的芯片又能否被整机厂商采用,都需要在后续的产品开发中寻找答案。
几年过去,进迭时空第一代K1芯片累计出货超过15万颗,第二代K3也于2026年4月底开始量产交付,并在人形机器人等场景展开应用验证。随着产品逐步从研发走向交付,芯片性能之外的问题开始变得具体。对于准备将RISC-V引入整机的企业,已有软件能否顺利运行、研发团队能否沿用熟悉的工具,以及未来几年能否获得持续的技术支持,都会影响最终的平台选择。
在本届湾芯展《芯片揭秘·大咖谈芯》活动中,进迭时空品牌负责人唐懿回顾了公司选择高性能RISC-V AI CPU的初衷,以及从技术研发走向产业应用的历程。她用一句话概括这几年的探索:“早期你可以卖信仰,但必须尽早换成卖结果。”随着K1和K3陆续进入实际应用,进迭时空还需要通过持续的工程实践,争取更多愿意将RISC-V引入产品的开发者和整机厂商。
开放架构如何走向高性能AI CPU
谈到当年为什么选择RISC-V,唐懿首先提到的是芯片设计的自由度。在她看来,开放指令集的价值不能只用省下多少授权费衡量。面对AI计算与传统通用计算截然不同的负载特征,研发团队需要自行决定计算单元如何组织、数据怎样流动,以及缓存和存储层次如何配合;如果所有选择都局限在现成的处理器IP组合中,一些针对特定场景的设计就难以展开。
以需要本地运行模型的终端为例,操作系统、设备管理以及常规应用仍依赖通用CPU,模型推理则需要大量并行运算和频繁的数据访问。采用独立加速器的方案可以分别优化两类任务,但芯片之间的数据传输、板级连接和软件调度也会成为整机设计的一部分。进迭时空希望在芯片内部同时安排通用计算与AI计算资源,让不同任务在更紧密的系统中协同。能够节省多少功耗或物料成本,还需要放到具体产品及其工作负载中评估。
2021年,IEEE旗下技术刊物《IEEE Spectrum》讨论RISC-V发展时,曾引述Arm物联网业务负责人Mohamed Awad的看法。她提醒业界,节约的授权费用可能被芯片验证、物理设计以及软件开发投入抵消。尽管观点来自竞争架构阵营,所涉及的工程投入却无法回避。获得开放指令集的使用自由之后,进迭时空仍须自行完成处理器微架构、芯片验证以及整套软件环境的开发。
当越来越多厂商利用RISC-V的可扩展性开发处理器时,软件兼容又成为必须共同处理的问题。不同芯片可以为特定负载增加指令和计算能力,但操作系统、编译器以及应用开发者需要知道,哪些基础功能能在不同硬件上稳定使用,否则硬件创新获得的自由度,就可能转化为软件团队反复适配的工作量。
RISC-V International于2024年10月批准的RVA23 Profile,将向量扩展与虚拟化扩展纳入应用处理器的基础要求,目的正是为64位应用处理器提供更一致的软件目标。按照该国际组织的解释,统一的Profile有助于提升软件在不同硬件实现之间的可移植性,并推动操作系统和开发工具围绕共同的功能集合建设。进迭时空在K3上支持RVA23,同时保留自研计算核和面向AI的扩展能力,体现了标准兼容与场景定制并行推进的路线。
沿着这条路线,K1先以自研X60计算核和约2TOPS的AI算力进入电力、电信、工业、机器人以及边缘智能终端等领域。K3则进一步集成8个X100通用计算大核、8个A100 AI核以及双核RT24实时处理单元,尝试在一颗芯片中承接更多系统级任务。产品从支持某项智能功能,走向参与机器人主控或AI计算机的平台设计,进迭时空需要与客户共同解决的问题也随之增多。
一颗芯片进入整机,要跨过多少道门槛
在芯片性能评估阶段,测试指标能够帮助客户迅速筛选方案;真正讨论一款机器人或智能终端采用什么计算平台时,软件、外设以及后续维护的工作量会逐渐进入决策。唐懿介绍,有些客户认可进迭时空的硬件表现,却在准备正式导入时犹豫,担心的正是软件生态是否足够成熟。她对此有一句概括:“客户做的从来不是‘买一颗芯片’的决定,是‘买一套能交付的系统’的决定。”
一台人形机器人运行时,操作系统需要持续管理设备和应用,视觉算法要处理感知信息,运动控制则必须及时响应关节与驱动系统的指令。这些任务对吞吐量和响应时间的要求并不相同。K3为此安排了三类计算资源,由X100通用核负责操作系统和应用,A100 AI核承担视觉感知及推理,RT24实时核处理实时控制。它们在同一芯片中协同,有机会减少部分跨芯片通信及板级集成环节;至于整机能获得多大幅度的延迟、功耗及可靠性改善,还需要连同软件调度、传感器、执行机构以及通信系统一并检验。
2026年4月19日,北京亦庄举行的人形机器人半程马拉松,让这种计算方案进入了持续运行的户外场景。上海国家地方共建人形机器人创新中心的“灵龙2.0”跑完21.0975公里,用时1小时38分。唐懿将这一案例视为K3在机器人领域的重要验证经历,因为完成赛程需要整机在较长时间内维持感知、控制和运动的配合。比赛成绩属于整个机器人系统,不能直接归结为单颗芯片的性能优势,但这一使用场景使计算平台面对的要求比实验室短时测试更加具体。
唐懿还提到上海人形机器人创新中心的一次适配经历。工程师从下午1点半开始编译代码,到晚上6点半,已让一台完整人形机器人在RISC-V平台上运行起来。对于正在考虑更换计算架构的研发团队,这种经历能让软件迁移的难度变得更具体。不过,这五个小时描述的是特定项目的运行验证,不能据此推断其她机器人或软件系统都可以用同样的时间完成迁移。
2025年一项收录于IEEE Xplore的RISC-V自动向量化研究,在不同开发板上比较了LLVM与GCC编译器的表现。不同编译器版本、向量长度以及优化参数,会让部分任务呈现出明显的性能差异。这项研究没有测试K3,却说明芯片支持向量指令之后,编译工具还须生成适合这些指令的代码,应用程序才能真正发挥相应的计算能力。
进迭时空围绕K系列芯片建设的Bianbu操作系统、ROS/ROS2支持及常用推理框架适配,正是为了减少客户逐项补齐开发环境的工作。公司还持续将相关处理器支持和指令扩展推进LLVM、GCC及Binutils等上游项目,并在2026年7月推出SpacemiT Studio,将设备连接、镜像烧录、终端操作、开发环境以及AI示例整合到开发工作台中。对整机团队来说,工具能否稳定使用、已有项目需要修改多少代码,以及遇到问题时能否获得及时支持,最终会体现在开发周期和交付风险上。
从一次成功适配,到更多工程师的日常选择
对于端侧大模型和具身智能的热潮,唐懿的态度颇为审慎。她认为,数据必须留在本地、响应时间需要可控,以及断网后仍要持续工作,都是会影响芯片与系统架构选择的真实约束;但并非每一类终端都需要更大的模型。如果某项业务采用大模型之后无法明显改善用户体验或工作效果,新增的硬件、开发以及维护成本就很难找到对应的收益。
K1最初进入机器人领域时,进迭时空主要从语音处理、机器视觉和局部控制等功能入手,让客户围绕边界清楚的任务测试计算能力。随着K3将通用计算、AI推理以及实时控制集成到同一平台,整机厂商可以进一步评估它是否适合承担机器人主控任务。与此同时,系统开发工作的范围也扩大了,原有软件、整机结构以及成本预算都要一起纳入权衡。
2023年,Linux基金会欧洲分支启动RISE(RISC-V Software Ecosystem)项目,联合芯片、操作系统以及软件企业推动面向移动终端、消费电子、数据中心和汽车等领域的商用级RISC-V软件。它把编译工具、运行环境、系统固件和Linux发行版适配等纳入合作范围,推动更多基础能力在开源项目上游得到维护。对于必须长期支持多个产品版本的芯片企业,共同的软件基础越完善,独自维护大量适配代码的负担才越有机会减轻。
K3提供60TOPS AI算力,并支持BF16、FP16、FP8、INT8和INT4等计算格式,为不同模型结构、精度要求和终端资源条件下的部署留下了选择。客户最终获得怎样的推理速度和效果,还取决于内存容量、带宽、量化方法以及软件框架的具体实现。特别是面向长期销售和迭代的终端,模型更新之后是否仍能沿用已有平台,常常会进入与当前芯片性能同样重要的采购评估。
2026年,进迭时空宣布一致性互联总线N200完成研发,计划将其与X200通用计算核、A200 AI核用于下一代芯片,并争取在2027年实现量产。产品规划开始指向更大规模的计算与互联系统,也对自研IP、开发工具和软件生态提出进一步要求。至于这些能力能够支持哪些实际业务,还要由未来产品的交付和应用结果回答。
谈及与Arm、x86等成熟架构的竞争,唐懿并不把胜负归结于单项速度或功耗。她关注的是工程师是否愿意在日常开发中使用RISC-V。开放架构为芯片企业提供了定制空间,但成熟架构所积累的软件、工具及开发经验同样构成竞争力。对终端团队来说,编译器是否熟悉、驱动和框架能否长期维护,以及原有项目迁移需要投入多少工作,往往比单一峰值指标更直接地影响平台选择。
K1已进入批量交付,K3也开始在更复杂的机器人系统中接受验证,但新架构的使用经验仍要在一个个客户项目中积累。当工程师能够用熟悉的工具完成开发,整机厂商能够评估清楚迁移和维护成本,RISC-V才有机会与其她成熟平台一起,成为产品选型时可以认真比较的方案。
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