進(jìn)迭時空發(fā)布全球首款量產(chǎn)RISC-V+OpenHarmony平板電腦

近日，OpenHarmony操作系統(tǒng)v4.0版本成功在進(jìn)迭時空生態(tài)產(chǎn)品MUSE Paper (RISC-V 平板電腦)上運(yùn)行，這標(biāo)志著進(jìn)迭時空量產(chǎn)8核 RISC-V芯片SpacemiT Key Stone? K1（簡稱K1） AI CPU完成了與OpenHarmony操作系統(tǒng)的適配，讓進(jìn)迭時空芯片平臺支持的操作系統(tǒng)更加多元，為開發(fā)者們提供更豐富的選擇。據(jù)進(jìn)迭時空創(chuàng)始人兼CEO陳志堅博士透露，MUSE Paper為全球首款可量產(chǎn)的RISC-V+OpenHarmony平板電腦，這將加速推動RISC-V架構(gòu)向更高性能領(lǐng)域邁進(jìn)。

進(jìn)迭時空MUSE Paper 成功適配OpenHarmony操作系統(tǒng)

OpenHarmony作為一個完整的操作系統(tǒng)，現(xiàn)階段主要運(yùn)行于各類智能終端之上。此次進(jìn)迭時空適配的OpenHarmony v4.0標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)是其最高級別類型，功能和界面均與市面上主流的智能手機(jī)、平板等操作系統(tǒng)非常接近，并配有完整的系統(tǒng)組件。

RISC-V邁向“深水區(qū)”

眾所周知，指令集架構(gòu)（ISA）是一個根植于硬件和軟件之間的關(guān)鍵根技術(shù)。長期以來，x86架構(gòu)芯片主導(dǎo)PC和服務(wù)器市場，但并不對外授權(quán)；移動互聯(lián)網(wǎng)時代，ARM架構(gòu)憑借低功耗優(yōu)勢以及比x86生態(tài)更開放的授權(quán)模式，構(gòu)建了龐大的軟硬件生態(tài)。

然而，隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）市場的興起，RISC-V架構(gòu)憑借著開源開放、簡潔、模塊化、可定制、可擴(kuò)展等諸多特性和優(yōu)勢，更好的順應(yīng)了萬物互聯(lián)時代智能硬件的發(fā)展需求，市場增速迅猛。

據(jù)RISC-V基金會數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截止2022年7月，RISC-V架構(gòu)芯片出貨量就已突破100億顆，僅用12年就走完了傳統(tǒng)架構(gòu)30年的發(fā)展歷程，預(yù)計2025年RISC-V架構(gòu)芯片更有望突破800億顆，未來潛力巨大。

圖片來源：RISC-V基金會

不過，從出貨情況來看，RISC-V芯片更多是集中在低算力的MCU芯片以及生態(tài)依賴性低的IoT領(lǐng)域，得到了全球很多企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)的支持。但這并不意味著RISC-V芯片無法進(jìn)入更高性能的市場。

近年來，隨著RISC-V生態(tài)完備度及市場需求的進(jìn)一步增長，從IoT市場向高性能領(lǐng)域邁進(jìn)成為RISC-V的發(fā)展主線，也是芯片架構(gòu)走向主流的重要標(biāo)志，以AI、PC、汽車、數(shù)據(jù)中心等為代表的高性能領(lǐng)域正在成為RISC-V產(chǎn)業(yè)新的落子方向。

在此趨勢下，業(yè)內(nèi)正涌現(xiàn)出一批瞄準(zhǔn)高性能RISC-V的廠商，不斷推動RISC-V突破原有邊界。在這波浪潮中，進(jìn)迭時空公司成為了引領(lǐng)RISC-V芯片向高性能領(lǐng)域邁進(jìn)的先行者，已取得諸多進(jìn)展。

今年4月舉辦的2024年度產(chǎn)品發(fā)布會上，進(jìn)迭時空成功發(fā)布了全球首顆8核RISC-V AI CPU——SpacemiT Key Stone? K1，以最快速度跑通了高性能RISC-V從技術(shù)到商業(yè)化的閉環(huán)。 

據(jù)了解，K1搭載了進(jìn)迭時空自研的X60智算核心，在CPU性能上，K1提供了50KDMIPS的CPU通用算力和2.0TOPS的AI算力，其單核CPU算力要領(lǐng)先Arm Cortex-A55核心30%以上，同時在LMBench復(fù)制讀寫速度測試和內(nèi)存Stream上，也超過了后者。

圖片來源：進(jìn)迭時空

作為進(jìn)迭時空首顆自研RISC-V高性能計算芯片，K1芯片除了在AI方面取得了突破性成果，在包括存儲性能、計算性能、浮點性能等芯片的三個核心性能上，相較ARM同級別的Cortex-A55芯片也都取得代差級優(yōu)勢?；诖?，K1芯片主要適用于單板計算機(jī)、智能機(jī)器人、行業(yè)計算終端、AI PC、邊緣節(jié)點計算機(jī)，以及運(yùn)行端側(cè)大模型的各種終端等領(lǐng)域。

K1芯片的成功，不僅僅是進(jìn)迭時空的成功，更是RISC-V在全球AI創(chuàng)新實踐和向高性能應(yīng)用邁進(jìn)的一個重要成果。

在推出K1主控芯片的同時，進(jìn)迭時空還發(fā)布了自研SpacemiT Power Stone? P1電源芯片，以及搭載了K1芯片的SpacemiT Muse? Book、Shelf、Pi和Box等一系列生態(tài)產(chǎn)品。

當(dāng)前SpacemiT Muse?系列生態(tài)產(chǎn)品已經(jīng)正式開始向市場銷售，進(jìn)一步為全球RISC-V生態(tài)建設(shè)提供了更加便捷的軟硬件產(chǎn)品支持。

進(jìn)迭時空正在用實際行動證明，高性能不再是RISC-V的禁忌之地，而是其未來發(fā)展的必然趨勢。正如RISC-V主要發(fā)明人Krste Asanovi?所言：“RISC-V沒有性能天花板和應(yīng)用限制，RISC-V將無處不在。”

后發(fā)先至背后，進(jìn)迭時空做對了什么？

那么，這家成立于2021年底的初創(chuàng)公司，為何能夠率先量產(chǎn)出業(yè)內(nèi)最高性能的RISC-V AI芯片呢？

“成立之初，進(jìn)迭時空就堅信RISC-V可以進(jìn)入高端CPU市場，是下一個機(jī)器人計算機(jī)（Robot Computer）時代最佳的計算架構(gòu)，未來的芯片屬于RISC-V”，這是陳志堅篤定的答案。

在PC和移動互聯(lián)網(wǎng)時代，中國企業(yè)經(jīng)歷了一段難忘的“芯酸”往事，造成這一局面的核心原因之一就是指令集架構(gòu)技術(shù)和處理器芯片的空白，而RISC-V架構(gòu)的出現(xiàn)，改變了芯片軟硬件生態(tài)長期被x86和ARM壟斷的格局。尤其是隨著AIoT應(yīng)用的興起，拉開了第三波芯片浪潮的序幕。

“RISC-V讓中國企業(yè)有機(jī)會從指令集和CPU核開始做芯片和計算系統(tǒng)的軟硬件融合優(yōu)化，為世界交付具有代差級優(yōu)勢的產(chǎn)品方案?！薄愔緢?進(jìn)迭時空創(chuàng)始人兼CEO

陳志堅 進(jìn)迭時空創(chuàng)始人兼CEO

圖片來源：進(jìn)迭時空 

在此信念指引下，進(jìn)迭時空躬身入局，專注于研發(fā)新一代架構(gòu)更融合、算力更強(qiáng)大、性能更優(yōu)秀的RISC-V高性能處理器和計算系統(tǒng)，試圖抓住芯片產(chǎn)業(yè)這一千載難逢的機(jī)遇。

然而，在進(jìn)迭時空入局的2021年，RISC-V行業(yè)勢頭早已火熱，新產(chǎn)品和方案此起彼伏。就是在此境遇下，進(jìn)迭時空僅用了短短三年時間就從混戰(zhàn)中殺出重圍，率先登上高性能RISC-V芯片的高地。

實際上，在蘋果手機(jī)出來之前，業(yè)內(nèi)已有類似于多普達(dá)手機(jī)或其它廠商都在朝這個方向去努力嘗試。但回過頭看，還是要有蘋果公司的出現(xiàn)，才真正的把智能手機(jī)市場帶到一個新高度，帶給了全球的每一個人。

“在RISC-V領(lǐng)域，類比過來就是進(jìn)迭時空?！?/p>

陳志堅強(qiáng)調(diào)，我們不想做“替代國產(chǎn)”和“國產(chǎn)替代”的事情，我們希望通過技術(shù)創(chuàng)新的途徑來創(chuàng)造價值，聚焦未來的增量市場進(jìn)行布局和突破。也正是在這樣的出發(fā)點和目標(biāo)指引下，進(jìn)迭時空得以避開與專注存量市場替代的廠商之間的無序競爭。

對于企業(yè)而言，無論是做存量替代還是增量拓展，不同的商業(yè)模式或許并沒有好壞優(yōu)劣之分，只是意味著每家企業(yè)內(nèi)在DNA存在不同之別。

“進(jìn)迭時空公司的DNA是瞄準(zhǔn)Robot Computer時代的增量市場，盡管當(dāng)下這個市場規(guī)模不一定大，但我們篤定其未來一定會發(fā)展壯大?！标愔緢员硎?，類似于蘋果開啟個人PC時代，亞馬遜開創(chuàng)性的帶動了電商市場。在上述基因驅(qū)動下，進(jìn)迭時空作為底層AI算力芯片與解決方案供應(yīng)商，旨在通過在高性能RISC-V AI芯片和產(chǎn)品的突破，引領(lǐng)下一個增量市場——智能機(jī)器人時代算力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展浪潮。

凡此種種，都在加速進(jìn)迭時空產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)方案實現(xiàn)快速進(jìn)展和突破。

從芯片整體布局來看，進(jìn)迭時空通過提供主控芯片（K1）+電源管理芯片（P1）的套片解決方案，在提高主控芯片電源管理效率的同時，也進(jìn)一步提升了開發(fā)板的集成度，為客戶帶來性能、功耗和性價比等多方面的優(yōu)勢和價值。

值得注意的是，主控SoC的電源管理芯片往往是一家企業(yè)的“獨(dú)門秘籍”，通常不會選擇對外開放出來，更多是在公司內(nèi)部產(chǎn)品中來配套使用以提升自身方案的交付質(zhì)量和價值。

而進(jìn)迭時空則選擇將P1芯片這一“核心技術(shù)”對外開放給行業(yè)廠商，陳志堅表示，我們致力于攜手行業(yè)伙伴通力合作，共同把未來市場的新蛋糕做好做大，然后再一同分享蛋糕做大所帶來的增量利益。

與此同時，進(jìn)迭時空自主研發(fā)的Bianbu操作系統(tǒng)等基礎(chǔ)軟件和BROM、BSP、編譯器等芯片平臺配套軟件開發(fā)工作也在同步進(jìn)行中。

進(jìn)迭時空看好RISC-V的發(fā)展，希望基于RISC-V架構(gòu)，通過CPU核的定制優(yōu)化設(shè)計、芯片開發(fā)和基礎(chǔ)軟件開發(fā)，實現(xiàn)這三者深度地整合和優(yōu)化，提供對社會和客戶更有價值的高性能計算芯片和計算系統(tǒng)。

當(dāng)然，取得這一切成果的背后，是進(jìn)迭時空團(tuán)隊實力、努力和心血的真實寫照。

陳志堅表示，芯片是一個鏈條很長的產(chǎn)業(yè)，公司匯集了RISC-V產(chǎn)業(yè)鏈條中不同環(huán)節(jié)的國內(nèi)最好的團(tuán)隊和成員，“這使得我們無論是單點技術(shù)能力還是團(tuán)隊的協(xié)同作戰(zhàn)性方面都具備非常強(qiáng)的優(yōu)勢”。

在“信仰+實力”的雙重加持下，成立僅僅三年的進(jìn)迭時空便交出了一份靚麗的成績單。

生態(tài)，RISC-V勝負(fù)關(guān)鍵手

如果說向高性能邁進(jìn)是RISC-V競爭力的體現(xiàn)，那么生態(tài)進(jìn)展則一定是其安身立命之本。

x86、ARM架構(gòu)經(jīng)過了數(shù)十年的積淀之后，在各自優(yōu)勢領(lǐng)域的布局已相當(dāng)成熟。雖然RISC-V在芯片和應(yīng)用層面已經(jīng)在逐步推進(jìn)，但真正要向“高地”發(fā)起沖鋒，生態(tài)是其避無可避的現(xiàn)實挑戰(zhàn)。

生態(tài)是個很大的概念，包括開放架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、硬件生態(tài)、工具鏈軟件生態(tài)、應(yīng)用軟件生態(tài)等很多內(nèi)容。

談到當(dāng)前RISC-V生態(tài)現(xiàn)狀時，陳志堅談到，相較于x86和ARM架構(gòu)，RISC-V軟件生態(tài)上的不足可能僅體現(xiàn)在一些細(xì)節(jié)和性能的調(diào)優(yōu)上，但差距已沒那么明顯，不影響RISC-V在一些計算型應(yīng)用領(lǐng)域率先開始用起來。

對此，具有性能優(yōu)勢的進(jìn)迭時空，不僅在RISC-V的技術(shù)攻堅上踏進(jìn)了無人區(qū)，在生態(tài)上同樣在積極嘗試，持續(xù)解決RISC-V在AI PC、智能機(jī)器人、行業(yè)計算終端、邊緣節(jié)點計算機(jī)等高端市場的生態(tài)匱乏問題。

近年來，隨著ChatGPT的興起，AIGC、大模型成為最熱門的技術(shù)賽道，對AI大模型的適配和支持成為芯片企業(yè)正在面臨的需求和挑戰(zhàn)。

相較于PC、智能手機(jī)等單一終端大市場，人類正在進(jìn)入一個嶄新的智能Robot Computer新紀(jì)元。這一時代會呈現(xiàn)場景和應(yīng)用多樣化，譬如泛智能機(jī)器人、邊緣計算節(jié)點、工業(yè)自動化、AI PC與AI手機(jī)等，架構(gòu)更開放、軟件更多樣、算力更大更高效是下一個時代的趨勢。這給RISC-V架構(gòu)提供了快速扎根-發(fā)展的土壤，為面向AI各細(xì)分應(yīng)用場景提供定制化能力支持。

據(jù)陳志堅介紹，進(jìn)迭時空推出的K1芯片在設(shè)計和生態(tài)上采取了開放策略。以通用CPU為基礎(chǔ)最大程度的復(fù)用開源生態(tài)成果，結(jié)合少量DSA定制和大量微架構(gòu)創(chuàng)新，在兼容開源生態(tài)的前提下， 通過CPU提供2.0TOPS級別的AI算力，加速邊緣AI應(yīng)用。這意味著K1芯片可以避免低質(zhì)量的重復(fù)開發(fā)，并充分利用開源資源的豐富性和靈活性，以較小的投入快速部署。

這種開放性和兼容性不僅降低了部署大量現(xiàn)有AI模型的門檻，還為用戶提供了更多的創(chuàng)新可能性。

目前K1芯片已累計驗證了包括圖像分類、圖像分割、目標(biāo)檢測、語音識別、自然語言理解等多個場景的超過150個模型的優(yōu)化部署，開源模型倉庫的支持通過率接近100%。陳志堅表示，“理論上K1芯片能夠支持所有的公開onnx模型，這也是我們的核心競爭力和優(yōu)勢所在?！?/p>

與此同時，文章開頭提到的K1與OpenHarmony操作系統(tǒng)的成功適配，也是進(jìn)迭時空推動RISC-V生態(tài)的一大進(jìn)展，使得OpenHarmony操作系統(tǒng)可以快速部署在進(jìn)迭時空合作伙伴使用K1芯片設(shè)計開發(fā)的產(chǎn)品和進(jìn)迭時空自研的所有生態(tài)產(chǎn)品上。

針對RISC-V+OpenHarmony操作系統(tǒng)之于這個時代最大的意義，陳志堅認(rèn)為，該組合提供了兩個根技術(shù)上開源形式的支持，為中國提供了一套全開源技術(shù)底座的計算系統(tǒng)，意義重大。有利于RISC-V在各個不同場景中進(jìn)一步突破生態(tài)限制，在中國市場遍地開花。

無論是RISC-V+Linux操作系統(tǒng)，還是RISC-V+OpenHarmony操作系統(tǒng)，進(jìn)迭時空的努力相當(dāng)于為行業(yè)交付出了一個基礎(chǔ)的軟硬件根技術(shù)組合，相信這一套組合在中國將大有市場。

而除了交付出高性能且極具性價比的硬件產(chǎn)品，積極推動生態(tài)進(jìn)展之外，緊跟RISC-V最新架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范與時俱進(jìn)，是進(jìn)迭時空對RISC-V產(chǎn)業(yè)的另一個重要貢獻(xiàn)。

陳志堅表示，因為整個RISC-V技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范在快速迭代，業(yè)內(nèi)有大量軟件工作者希望有一顆芯片能夠快速去實現(xiàn)這些最新的標(biāo)準(zhǔn)和功能，從而使得他們可以快速的開發(fā)軟件。“這是開發(fā)者的需求，也是進(jìn)迭時空努力的方向”。

生態(tài)成績的背后，是進(jìn)迭時空多年來圍繞產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)、軟件生態(tài)及標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)等多方面的投入，降低各行業(yè)開發(fā)者擁抱高性能AI算力的門檻，加速行業(yè)創(chuàng)新。

RISC-V作為一個開源且跨所有領(lǐng)域的指令集生態(tài)，各應(yīng)用領(lǐng)域和全球各大廠商都在有序地，大力地貢獻(xiàn)自己的技術(shù)。RISC-V社區(qū)在推進(jìn)底層軟件生態(tài)的建設(shè)，全球RISC-V生態(tài)軟件計劃“RISE”社區(qū)在推進(jìn)上層應(yīng)用生態(tài)的建設(shè)，也都在快速有序的推進(jìn)中。

不難理解，對于正在上升期的RISC-V架構(gòu)技術(shù)而言，只有更多開發(fā)者和企業(yè)使用，才能共同推進(jìn)生態(tài)進(jìn)步，讓這一技術(shù)在軟硬件層面發(fā)展起來。未來，進(jìn)迭時空將繼續(xù)攜手業(yè)界共建RISC-V應(yīng)用生態(tài)，共同推動RISC-V AI CPU在高性能領(lǐng)域的市場化落地。

可以預(yù)見，RISC-V往高性能領(lǐng)域邁進(jìn)的步伐已勢不可擋。

進(jìn)迭時空，加速商業(yè)化從0到1

伴隨著RISC-V芯片性能邊界和應(yīng)用邊界不斷拓展，以及Robot Computer時代的來臨，千行百業(yè)經(jīng)歷重塑的巨大機(jī)遇，RISC-V正在構(gòu)建智能計算的新未來。

進(jìn)迭時空作為帶領(lǐng)RISC-V率先探向“深水區(qū)”的破冰者，隨著K1、P1芯片和配套解決方案的發(fā)布，以及MUSE系列生態(tài)產(chǎn)品發(fā)售，意味著其邁出了高性能RISC-V芯片商業(yè)化進(jìn)展的關(guān)鍵一步。

可以理解為，經(jīng)過多年深耕，進(jìn)迭時空成功實現(xiàn)了產(chǎn)品層面從0到1的閉環(huán)。

對于后續(xù)的發(fā)展規(guī)劃，陳志堅表示，在完成產(chǎn)品0到1的閉環(huán)之后，目前我們正在努力打通公司商業(yè)化0到1閉環(huán)的過程中，即進(jìn)迭時空的芯片在多個領(lǐng)域都取得量產(chǎn)性應(yīng)用，且累計出貨超過十萬顆。預(yù)計該目標(biāo)將在2024年達(dá)成。

對于下一步的工作計劃，陳志堅透露：“面向未來，進(jìn)迭時空將持續(xù)投入RISC-V高性能智算核、高性能AI CPU芯片、基礎(chǔ)操作系統(tǒng)和系統(tǒng)軟件研發(fā)，形成完整高性能計算系統(tǒng)解決方案。”

據(jù)悉，進(jìn)迭時空第二代RISC-V高性能CPU核“X100”也已研發(fā)完畢，采用12級流水線和4發(fā)射亂序執(zhí)行的超標(biāo)量處理器架構(gòu)，通用計算性能Coremark達(dá)到7.7/MHz，Spec2k6超過8.2/GHz，在12nm工藝下頻率可達(dá)到2.5GHz，各項指標(biāo)均超過設(shè)計預(yù)期。同時完整符合服務(wù)器規(guī)格要求，是全球首款同時支持完整虛擬化、RAS特性、安全、標(biāo)準(zhǔn)向量擴(kuò)展、向量加解密、64核互聯(lián)的RISC-V CPU核，獲得中國開放指令生態(tài)（RISC-V）聯(lián)盟2023年度唯一的前沿創(chuàng)新獎。

據(jù)陳志堅透露，搭載“X100”核的下一代 RISC-V AI CPU芯片已啟動研發(fā)，未來將繼續(xù)拓展RISC-V在高性能計算領(lǐng)域的邊界，賦能服務(wù)器、自動駕駛、云端AI推理、泛智能機(jī)器人等對計算性能有較高要求的場景，旨在成為新的標(biāo)桿級量產(chǎn)AI CPU芯片產(chǎn)品。

正如進(jìn)迭時空公司愿景所示——希望把RISC-V的應(yīng)用推向深水區(qū)，在不斷拓展性能邊界的同時，也要攜手上下游合作伙伴們持續(xù)拓展其應(yīng)用邊界，避免在低端領(lǐng)域參與行業(yè)間的內(nèi)卷。

處理器根技術(shù)的平權(quán)理想和機(jī)遇

長期以來，中國在CPU指令集方面受制于人，RISC-V架構(gòu)的興起給了所有公司平等發(fā)展的機(jī)會，實現(xiàn)了處理器根技術(shù)在全球的平權(quán)，這既是中國獨(dú)立發(fā)展處理器的歷史機(jī)遇，又是中國企業(yè)融入全球主流計算生態(tài)的歷史機(jī)遇。

中國工程院院士倪光南曾多次表示，RISC-V開源、可定制、全球化的特點使得我國有了和全球一起起跑的機(jī)遇，有利于我國突破限制，實現(xiàn)自主可控。中國芯片產(chǎn)業(yè)和整個芯片生態(tài)將會越來越多地聚焦于RISC-V架構(gòu)，中國的巨大市場成為了支撐RISC-V發(fā)展的重要基地。

在此契機(jī)下，進(jìn)迭時空構(gòu)建“云-邊-端”架構(gòu)原生一體的新時代愿景正在穩(wěn)步推進(jìn)，不久的將來勝利的曙光必將照耀新大陸。

來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察