阿里平头哥发布 RISC-V 高能效处理器玄铁 C908

11月3日，在2022云栖大会上，阿里平头哥发布全新RISC-V高能效处理器玄铁C908。玄铁C908计算能效全球领先，较业界同性能处理器能效提升超20%，更能满足低碳时代的算力需求，可广泛用于智能交互、多媒体终端、AR/VR、无线通讯等场景。

“阿里巴巴不断深耕RISC-V技术和生态，玄铁RISC-V处理器持续演进，端云一体的丰富生态也正在形成。”阿里云智能总裁张建锋说。

配图（2022云栖大会，阿里云智能总裁张建锋介绍RISC-V进展）

从1GHz跨入2GHz商用，平头哥不断引领RISC-V新架构的性能提升，推动RISC-V进入新领域。随着碳达峰、碳中和的可持续发展需求日益增强，RISC-V如何在高性能和低功耗之间实现能效最大化，成为业界尤为关注的技术攻坚难题。

最新发布的玄铁C908处理器实现了RISC-V架构的能效突破。玄铁C908支持多核多簇架构，采用高效9级双发按序流水线，主频2 GHz，通过创新的微体系结构和指令融合等技术，实现能效的大幅提升。

配图（2022云栖大会，平头哥副总裁孟建熠发布最新RISC-V处理器玄铁C908）

为进一步提升AI算力及能效，玄铁C908升级了微架构，首次采用RISC-VVector1.0标准，并基于标准新增DOT指令；推出INT4数据类型；全面优化AI算子及算法库，典型神经网络计算的性能比前一代产品提升50%以上。玄铁C908也因此超越此前在国际权威AI测试MLPerfTinyV0.7中夺冠的玄铁C906，在图像分类任务中性能再提升3.5倍。

基于玄铁C908，平头哥合作伙伴嘉楠科技已展开芯片研发工作，为行业提供更高性能、更低功耗、更加安全的芯片新选择。

配图（平头哥玄铁RISC-V产品家族）

“玄铁C908打开了RISC-V高能效应用的一片蓝海领域。从低功耗，到高性能，再到高能效，平头哥大幅提升软硬一体的全栈能力，打造出丰富的玄铁RISC-V处理器家族。”平头哥副总裁孟建熠在2022云栖大会上说，“我们还将不断拓展RISC-V技术、应用和生态的边界，挖掘RISC-V在更广阔的端云一体生态中的新价值。”

今年，基于高性能SoC原型“曳影1520”，平头哥完成龙蜥操作系统的适配，成为RISC-V架构兼容云上操作系统的全球首个里程碑，迈出了端云一体的重要一步。2022云栖大会上，平头哥宣布完成RISC-V与统信操作系统社区版本的首度适配，成功运行桌面环境及多款办公、开发类软件，探索RISC-V在桌面端的潜力。

配图（玄铁RISC-V处理器上成功运行统信操作系统及多款软件）

在端侧，平头哥引领RISC-V架构首次进入安卓开源生态体系，推动RISC-V正式与全球主流移动操作系统生态接轨。从端到云，平头哥已完成RISC-V与RTOS、Yocto Linux、Android、龙蜥、统信等国际主流和国产操作系统的深度适配。

中国工程院院士倪光南在2022云栖大会上表示：“开源模式已从软件领域走向硬件领域，RISC-V为我国掌握芯片产业发展主动权提供了机遇。中国要在全球开源领域中发挥应有的作用，为打破技术垄断和推动世界协同创新，贡献中国智慧、中国方案和中国力量。”

据悉，平头哥是RISC-V国际基金会董事会成员，领导基金会中的数据中心、存储管理、安卓、安全等11个技术方向，重要性及数量居世界前列、中国机构首位。在RISC-V国际舞台上，平头哥正推进RISC-V国际标准制定，推动全球RISC-V技术与生态发展。

1、2022云栖大会上，平头哥发布全新RISC-V处理器C908，能否详细介绍一下？如何看待RISC-V高能效领域的发展？

当前，RISC-V架构正朝着可扩展的模块化、ISA（指令集）定制化以及软硬件全栈优化的方向发展。平头哥不断扩宽RISC-V性能及应用边界，今年发布无剑600 高性能SoC芯片设计平台，“打样”曳影1520SoC原型，将RISC-V从1GHz带进2GHz商用时代。

如今，正处在飞速发展阶段的新架构RISC-V，其简洁、灵活、开放的特性，原理上更能满足低碳时代对能效的高要求，也是备受业界关注的RISC-V技术和应用突破新领域。

2022云栖大会，平头哥公布RISC-V能效探索的最新进展，推出全新的RISC-V处理器玄铁C908，推动RISC-V进入高能效计算的蓝海领域。

玄铁C908在持续增强CPU性能和AI算力的同时，进一步提升了CPU和AI的计算能效。为达到提高处理器能效的目的，玄铁C908实现了一系列特色技术创新：通过多通道、多模式数据预取技术，大幅提升数据访问带宽；通过融合特定指令流组合，提升读取指令带宽；进一步优化AI加速算子，在Vector矢量扩展基础上进一步提升算力。

玄铁C908可广泛用于智能交互、多媒体终端、AR/VR、无线通讯等场景和领域。在EEMBC行业应用测试中，玄铁C908较C906有大幅性能提升：信号处理提升1.3倍性能；网络数据处理能力增强2.7倍；通信处理能力提升1.3倍。这意味着，行业应用中同样的功耗条件下，玄铁C908可完成更多的任务。

业界普遍认为，高能效是RISC-V极具发展潜力的新兴领域。从低功耗，到高性能，再到高能效，平头哥正不断推动RISC-V挖掘出更多核心竞争力，让RISC-V普惠算力进入更多场景和领域。

2、平头哥玄铁RISC-V处理器家族目前发展如何？

随着2022云栖大会上平头哥发布高能效、AI增强的处理器玄铁C908，玄铁RISC-V处理器家族已基本形成3大系列的规模矩阵。

C系列面向高端复杂计算场景，应用于视觉、语音、边缘计算等领域，包含C906、C908、C910及C920等4款处理器。其中，玄铁C910在2019年发布时，最高主频可达2.5GHz，刷新了RISC-V处理器性能纪录。内置玄铁C910处理器的芯片，性能可提高一倍以上，芯片成本降低一半以上，极大降低高性能端侧芯片的成本，推动RISC-V处理器成为5G、人工智能、网络通信、自动驾驶等领域的新选择。

E系列面向低功耗低成本场景，应用于微控制器、无线等领域，包含E902、E906及E907等3款处理器。E902是平头哥在RISC-V架构上的首次尝试，具备安全、低功耗等特点，印证了RISC-V架构的可行性。

R系列面向高可靠、实时处理场景，应用于工业控制、车载等领域，目前研发出R910这款处理器，具备高性能、高可靠、实时处理增强的功能特性，未来R系列将继续演进出更多丰富处理器。

目前，玄铁RISC-V处理器已在边缘计算、无线通讯、工业控制、通用MCU等30多个行业实现了商业落地，是中国RISC-V领域中应用规模最大的处理器。

值得一提的是，此前在2021年云栖大会上，平头哥宣布开源4款玄铁系列处理器，并开放底层工具及系统软件。这是RISC-V系列处理器与基础软件的全球首次全栈开源，涵盖了从终端到云的各种场景。平头哥希望以开源的方式让更多开发者参与进来，共同繁荣RISC-V软硬件技术生态，推动创新落地。

3、平头哥RISC-V软件生态发展如何？

平头哥已形成RISC-V软硬一体的全栈平台，特别在软件工具和基础软件方面，平头哥持续优化和丰富RISC-V软件栈，构建起包括工具链、中间件与组件、操作系统、AI加速库、针对应用的SDK等在内的玄铁RISC-V软件生态，以更好适配玄铁CPU。

在RISC-V开发工具层面，平头哥已形成完整的玄铁RISC-V处理器端云一体开发工具，自研集成开发环境CDS/CDK，实现开发环境与云端打通，从应用方案，到开发诊断，再到芯片资源库，提供最全面的技术支持。通过深度架构优化，平头哥让GCC和LLVM编译器的动态指令数下降20%。

在AI方面，平头哥提供AI部署工具HHB。HHB具有高效、技术领先、兼容开放、易于使用等特点。在国际AI权威榜单MLPerf Tiny v0.7测试中，基于HHB及加速库CSI-NN2的软硬件联合优化方案，玄铁C906处理器取得了全部4个AI典型任务指标的第一。

在基础软件方面，平头哥持续在RISC-V国际基金会推进CSI标准，推动RISC-V兼容更多不同操作系统及生态，并在此基础上，在无线连接、语音和视觉方面推动应用框架设计。在平头哥的主导及推动下，RISC-V首次深度适配云上操作系统龙蜥Anolis OS，RISC-V架构首次正式纳入安卓开源生态体系，推动了RV32位的COMPAT模式和SVPBMT两个特征进入Linux主线。

目前，玄铁RISC-V处理器已适配RTOS、Yocto Linux、Android、龙蜥、统信等多款云、边、端国际主流及国产操作系统。

安全是RISC-V未来基础的特性，平头哥打造出全球首个符合GPTEE标准的RISC-V芯片平台无剑600，提供从硬件安全到软件安全的全套体系，支持从端到云的创新。

以上种种软件生态建设成果，均可通过平头哥“云上实验室”一键获得。云上实验室集成丰富的RISC-VCPU、SoC、开发板硬件资源，全面的OS覆盖，多样的典型应用demo展示，目标推动RISC-V芯片在云端就能实现评估与开发。

4、在打通RISC-V与安卓两大体系上，平头哥做了哪些工作？

安卓系统是全球主流移动操作系统，拥有丰富的应用生态。将RISC-V架构接入安卓体系，一直是业界的巨大期待。平头哥为此进行了大量技术创新，增补修改了12万余行代码，主导推动了两大体系的深度融合。

2021年10月，平头哥最早完成了安卓系统的整体移植，在玄铁C910处理器上首次兼容安卓10.0系统，并运行Chrome浏览器等应用；2022年4月，玄铁C910在安卓12.0系统上成功运行TensorFlowLite，集成多项第三方关键组件，证明了RISC-V可兼容不断更新的安卓系统。

在此基础上，2022年6月，谷歌与平头哥达成公司层面的贡献者许可协议（CLA，Contributor License Agreement），双方就安卓系统支持RISC-V架构等工作进行技术合作和分享。

2022年9月30日，谷歌安卓AOSP社区开始接收RISC-V补丁。平头哥率先提交关于Bionic C库、模拟器、三方上游模块等76项基础代码补丁，其中，与AOSP社区合作直接并入官方补丁18项，拆分合入C库关键补丁12项，外部项目合入补丁4项，成为全球首批安卓系统吸纳的RISC-V补丁。

“阿里率先在两大体系打通及融合上做了大量工作，如今安卓正式接受来自 RISC-V 的补丁，也意味着RISC-V兼容安卓系统向前迈出新的一步。”RISC-V国际基金会首席执行官 Calista Redmond 说，“我们将继续与安卓在移动、数据中心和其他IoT设备等领域展开合作。RISC-V灵活、开放，将持续吸引更多的主流软件生态进行适配。”

5、此前，平头哥宣布玄铁RISC-V首次兼容云上操作系统龙蜥Anolis OS，在2022云栖大会，玄铁处理器又完成国产统信操作系统的兼容，这意味着什么？

龙蜥操作系统（Anolis OS）定位于服务器端，支持多种主流芯片架构和计算场景，兼容CentOS生态，是一款主流的、开源的、基于Linux的云计算操作系统。龙蜥操作系统拥有丰富、复杂的软件栈，对芯片的要求非常高。

在无剑600平台上，平头哥与龙蜥开源社区、中科院软件PLCT实验室所进行了软硬件全栈的联合优化，完成了RISC-V与基于Linux的龙蜥操作系统的3000多个基础包适配，并在曳影1520上首次运行FireFox浏览器、LibreOffice等大型桌面级软件，以及Hexo和Open Rocket等基于NodeJS和JAVA的应用，极大拓展了RISC-V的想象力。

平头哥完成了RISC-V首次适配主流云计算操作系统，将RISC-V真正推向云计算等高性能领域，迈出了端云一体的重要一步。

统信软件是国产操作系统的代表厂商，也是龙蜥社区副理事长单位。统信旗下拥有桌面、服务器、企业级应用、智能终端等四大产品线。其中统信桌面操作系统，面向不同人群提供社区版（deepin）、家庭版、专业版等细分版本。统信软件是龙蜥社区的主要贡献者之一，在2021年5月全国首家发行了基于龙蜥社区技术路线的商业服务器操作系统版本。目前统信操作系统国内装机量累积超过300万台。

2022年，平头哥、龙蜥社区、RISC-V国际基金会、中科院PLCT，与统信软件展开合作，成功地在平头哥SoC原型曳影1520上启动了deepin V23操作系统，流畅运行桌面、办公、影音及开发等关键大型软件，将RISC-V推向桌面端。

在2022云栖大会上，统信软件桌面操作系统总经理王耀华表示，“未来将继续推进RISC-V与统信操作系统的深度融合，相信两大体系的打通，会带来很多新可能。”

6、请介绍一下无剑600及曳影1520的相关情况？

无剑系列是承载玄铁CPU IP的芯片设计及验证平台，包括无剑100、无剑300及无剑600等三大平台。

其中无剑600 RISC-V芯片平台，在2022年8月RISC-V中国峰会上首次发布，是高性能异构芯片设计和软硬件全栈的平台，它支持4核高性能RISC-V处理器，最高主频可达2.5GHz，是全球RISC-V性能最高的可量产SoC芯片设计平台。

无剑600有望帮助芯片公司显著降低芯片开发成本和风险，并大幅缩短研发周期，推动RISC-V从1GHz的时代走向2GHz商用时代。

曳影1520是首颗基于无剑600平台研发的多模态AI处理器SoC原型，目前已实现从硬件到软件的量产应用场景适配，在阿里展开应用。曳影也可提供给尚未收到定制化芯片的开发者，提前在曳影上开发系统和软件，进一步缩短产品量产的时间。

7、平头哥如何撬动产业链上下游力量，协同推进RISC-V产业发展？

在RISC-V领域，平头哥在通用计算和DSA（专用领域）两个方向上持续演进，一方面继续突破RISC-V高性能，推进RISC-V软件生态的建设；另一方面为各个行业提供更能满足需求的处理器产品，共同推进RISC-V在高能效、低功耗等特色领域的繁荣发展。

平头哥还会和下游合作伙伴一起紧密合作合作，孵化更多的开发板、SOM模组，让他们能够在工业、媒体、网络、AI等方面进行全栈适配和优化。

比如，平头哥与全志科技的合作，基于玄铁C906处理器推出D1芯片和哪吒开发板，在业界反响极大。同时，基于D1芯片，矽速科技开发了荔枝RV开发板，完成了大量适配工作，通过参与平头哥组织的开发者大赛，得到开发者的大力支持。更进一步，矽速基于荔枝RV开发板，推出在线训练平台，支持开发者在MaixHub上实现在线模型训练，充分展现了RISC-V的高性能潜力。

8、平头哥是RISC-V国际基金会董事会成员，是如何推动RISC-V国际标准的制定的？

2019年，平头哥成为RISC-V国际基金会董事会成员，3年时间里，平头哥参与技术组标准讨论，在11个技术组中担任Chair/Vice-Chair，领导技术组讨论和技术标准的制定。这些技术组包括数据中心、存储管理、安全、安卓等关键技术组，数量及重要性都居全球领先、中国机构首位。

凭借对RISC-V技术和生态发展的深刻理解，平头哥在国际基金会中依据重要技术方向成立新的技术组，如推动安卓技术组的成立，领导了两大体系深度融合的一系列技术工作，在RISC-V正式接入安卓开源生态中起到了决定性作用。

今年，平头哥还推动RVM-CSI(Common Software Interface)技术组成立，为基于RISC-V架构的不同MCU提供统一的软件接口，从而推动RISC-V软件生态的发展。

9、发展RISC-V技术，平头哥优势有哪些？

十余年指令集技术积累：平头哥技术团队拥有十多年CPU和芯片研发经验，长期从事自研指令架构、CPU微体系结构与系统芯片产品的研发，多款CPU IP核得到大规模量产的验证。

技术实力领先： 平头哥是高性能RISC-V处理器的先行者。2019年发布的玄铁C910处理器，通过发挥自研的指令集的能力，在通用计算能力上性能相比传统指令架构提升20%以上；2022年，通过矢量扩展和全链路软硬件能力的提升，在MLPerf Tiny的测试中，玄铁C906表现遥遥领先第二名，取得全部4项第一，走出了DSA扩展的重要一步；2022年，发布RISC-V高性能芯片平台无剑600，将RISC-V从1GHz带入到2GHz商用时代。

产品丰富，市占率高：平头哥已拥有从低功耗、低成本到高性能、高能效的丰富RISC-V处理器产品家族，广泛应用于边缘计算、无线通讯、工业控制、通用MCU等30多个领域及应用场景。玄铁处理器已成为国内RISC-V领域影响力和市场占有率最大的处理器产品系列。

坚持开源开放：平头哥深耕芯片自研技术多年，坚持开源开放，为推进算力普惠不断努力。2019年，玄铁C910一面世就对外开放，同时首次开源低功耗MCU芯片设计平台“无剑100 Open”；2021年玄铁4款量产处理器全栈开源，为全球开发者提供了架构新选择，在此基础上可实现开源EDA协同，创新硬件架构，丰富软件应用生态。

着眼培育RISC-V生态：平头哥大力推动RISC-V软硬件生态的发展，已适配RTOS、Yocto Linux、Android、龙蜥、统信等多款云、边、端国际主流及国产操作系统，在百余款量产芯片中得到了应用。在适配Android过程中，平头哥累计进行了12万余行代码的修改，推动RISC-V正式接入安卓开源生态；平头哥也已适配基于Linux的、云端操作系统龙蜥Anolis OS，着重优化Java应用，并首次运行LibreOffice等桌面软件。

积极推进RISC-V国际标准建设：平头哥是RISC-V国际基金会的董事会成员，是公认投入力量最大的中国机构。目前，在RISC-V国际基金会中，平头哥参与了29个技术方向的标准制定，主导负责了11个技术小组，在过去一年里贡献11篇技术文章给基金会。

10、各方评价：

中国工程院院士 倪光南 在2022云栖大会上表示：“开源模式已经从软件领域走向了硬件领域。近年来，国际上一种新兴的开源精简指令集架构RISC-V, 为我国掌握芯片产业发展主动权提供了机遇。发展中国芯片产业，要大力发展壮大RISC-V产业生态，争取在万物互联的新时代中，使得RISC-V发展成为世界主流，形成X86、Arm和RISC-V三分天下的格局。中国要在全球开源领域中发挥应有的作用，为打破技术垄断和推动世界协同创新，贡献中国智慧、中国方案和中国力量。”

中国科学院院士、半导体物理和器件专家 褚君浩在2022云栖大会上表示：“一个新架构的发展成熟，需要技术及生态的协同演进。我们欣喜地看到，以平头哥为代表的企业机构已将RISC-V从低功耗拓展至高性能，RISC-V的确极具技术潜力。与此同时，平头哥还在主导推动RISC-V架构与安卓、Linux等主流体系深度融合，真正放大了RISC-V的应用想象力。我想特别指出，一个蓬勃发展的生态，是指令集乃至芯片成功的关键，需要更多科研人员、高校院所、企业和产业各界的广泛参与。从中国走向世界，今天RISC-V在中国取得的长足发展，本身就是全球信息技术发展史的一部分，也必将贡献于全人类的技术共同体。”

中科院计算机所研究员包云岗此前评价称：“高性能是RISC-V下阶段需要突破的技术方向。RISC-V正从IoT终端走向边缘侧和云端，未来在数据中心场景的潜力同样巨大，中科院、龙蜥社区、基金会和平头哥正联手搭建RISC-V软硬件全栈大平台，囊括底层SoC平台、操作系统、上层丰富软件等，这将为全球RISC-V开发者提供更好的软硬一体基础，为推动全球RISC-V生态繁荣作出贡献。”

RISC-V国际基金会CEO Calista Redmond在2022云栖大会上表示：“RISC-V是史上最丰富、最开放的指令集架构，目前已有100亿颗芯片采用RISC-V，分析师预测到2025年，将有800亿CPU核心采用 RISC-V架构。RISC-V 正在迅速建立强大的生态体系，阿里巴巴在RISC-V上尽心尽力的投入和众多贡献，对全球开发者、技术社区和产业界意义重大，让我们看到了RISC-V可落地的技术及商业前景。”