中国芯太夯了！从笑话到16.5分：中国一颗开源芯片的十年

【科技圈De那点事-深度】这几天#我国芯片研发重要成果发布 上全网热搜了！2016年11月15日凌晨三点。中国科学院青年创新促进会学术年会的酒店房间里，两个年轻的研究员靠在各自床头，越聊越清醒。中科院计算所的包云岗和软件所的武延军，话题只有一个：一种叫RISC-V的开源指令集架构。它2010年诞生于加州大学伯克利分校实验室，那时候几乎没人在意这个名字。

全球芯片市场被两座大山牢牢压着。英特尔主导的x86架构统治了所有PC和服务器。ARM公司的ARM架构通过授权模式占据了几乎全部移动设备。两套架构各自经营了几十年的生态壁垒，后来者想挤进去，要么花天价买授权，要么从零开始造轮子。

"过去我们主要在别人主导的x86、ARM生态中布局，难以实现超越。"武延军后来回忆那个夜晚时说，"RISC-V是中国实现'三分天下有其一'的历史机遇。"

两人当晚约定：一个做硬件，一个做软件，用RISC-V解决中国芯片的底层依附问题。

十年后的2026年3月26日，中关村论坛年会。中国科学院正式发布了"香山"开源高性能RISC-V处理器系统和"如意"RISC-V原生操作系统。台下坐着中兴、阿里、腾讯等几十家企业的代表。台上宣布的数字是：全球唯一、国际纪录、产品级交付。

这不是一颗芯片的发布。这是一套新规则的宣告。

两座绕不过的山

要理解RISC-V为什么重要，得先看清那两座山有多高。

指令集是芯片和软件之间的"通话语言"。硬件必须听得懂，软件必须说得出，两者才能协同工作。过去六十年出现过几十种指令集，最终活下来的只有两种：英特尔的x86和ARM公司的ARM。它们不只是技术标准，更是商业帝国的基石。

x86的规则很直接：要用就得买英特尔或AMD的芯片，自己设计CPU这条路基本被堵死。ARM稍微灵活，允许企业购买授权后自行设计芯片。但授权费动辄数百万到数千万美元，还附带严格的功能限制和使用条款。苹果、高通、华为都是ARM的大客户，每一颗移动端芯片出货的背后，都有一笔流向ARM的版税。

更深层的问题不是钱，是控制权。选择一种指令集就意味着绑定了整个技术栈的演进路径，同时必须接受背后的商业规则。微软绑定x86统治了PC，谷歌绑定ARM主导了安卓。后来者几乎没有翻盘的余地。

2019年，一系列"断供"事件把这个问题从学术讨论推到了台前。当一家中国企业可能因地缘政治原因失去ARM的架构授权时，整个产业链才真正清醒过来：建在别人地基上的高楼，承重墙随时可能被抽掉。

RISC-V的价值恰恰在这里。作为完全开源的指令集架构，它从诞生第一天就写进了一条底层规则：任何人都可以免费使用、自由修改。没有授权费，没有使用条款。没有某个公司能在某天早上决定把钥匙收回去。

但开源不等于好用。2016年的RISC-V还只是个学术项目。没有成熟的处理器核，没有配套的操作系统，更没有能跑得动商业应用的生态。把它从实验室里的好想法变成一条能承载产业的真实赛道，需要有人愿意从零修路。

从"笑话"到16.5分

2019年6月，美国亚利桑那州凤凰城。包云岗参加了一场关于开源硬件的研讨会，讲完报告才发现自己是在场唯一一个来自美国之外的报告人。"多少显得有些势单力薄。"

从凤凰城回来之后，他选定了攻关方向。先后启动了"一生一芯"计划、开源EDA工具链，以及开源高性能RISC-V处理器核"香山"。

挡在面前的不是技术问题，而是观念壁垒。在软件行业，开源早已是共识，96%的软件包含开源代码。但在芯片设计领域，尤其是高端芯片，开源代码的占比几乎为零。包云岗说，直到2022年，仍有业界专家直言："'香山'就是个笑话。"

笑话没有停下来。

2022年，"香山"第一代处理器核"雁栖湖"完成流片，成功运行Linux操作系统。这是从"0"到"1"的跨越，证明了开源高性能芯片可以从图纸变成硅片。

2024年，第二代"南湖"问世。性能指标对标ARM阵营中广泛用于中高端手机的Cortex-A76。摩尔线程和芯动科技先后将"南湖"集成到自家芯片中，其中摩尔线程出货量达数万颗。开源处理器核第一次以量产芯片的形式进入真实供应链。

2025年下半年，第三代"昆明湖"完成面向系统级芯片的产品级交付。芯片实测SPEC CPU 2006分值达到16.5分/GHz，刷新了RISC-V处理器在该基准测试上的国际纪录。相比三年前的"雁栖湖"，性能提升了两倍。

与"昆明湖"一同亮相的还有两个开源项目。面向数据中心的片上互连网络"温榆河"，面向终端设备的片上互连IP"珠江"。片上互连是处理器核、内存、加速器之间的数据通道，以前这类核心IP高度封闭。现在全部开源。从处理器核到互连网络再到开发工具链，"香山"体系实现了全栈开源。

"性能提升两倍，背后投入的人力远不止八倍。"包云岗解释说，处理器性能每提升10%，工程工作量就是指数级增长。中科院为这个项目汇聚了全球规模最大的600余人RISC-V处理器核研发团队和400余人基础软件研发团队。这个数字本身就是一种回答，回答那些说"开源芯片只是学术玩具"的人。

产业端的验证也在密集到来。芯动科技、进迭时空、蓝芯算力等企业已基于"香山"开发了自有芯片产品。3月24日，阿里达摩院宣布旗下玄铁团队将参与下一代"香山"V3处理器核的联合研发。当行业巨头开始往一个开源项目里投入核心研发资源的时候，"笑话"这个词就已经翻篇了。

需要说明的是，"香山"不是一颗完整的芯片，而是芯片的"大脑设计图纸"——处理器核IP。企业拿到这份图纸后，可以将它集成到自家的系统级芯片中，用于数据中心服务器、AI推理加速、智能终端等不同场景。以往，获取一颗高性能处理器核IP需要向ARM支付高昂的授权费和版税。"香山"完全开源，企业可以免费使用、自由修改，甚至针对自身业务做深度定制。配合"温榆河"和"珠江"两套开源片上互连方案，从芯片核心到内部数据通道全部可控，不存在被卡脖子的环节。这意味着，中国企业第一次拥有了一套从底层IP到互连网络的完整开源芯片设计底座。

硬件决定下限，软件决定上限

芯片行业有句老话：硬件决定下限，软件决定上限。

x86和ARM之所以难以撼动，根本原因不是处理器多强，而是几十年积累出来的"生态护城河"。全球的开发者习惯了在这两套架构上写代码，海量用户习惯了基于它们的应用。换一个架构，意味着编译器、操作系统、应用软件全部要重新适配。这项工程的规模让大多数企业望而却步。

"基建工程往往投入多、周期长、短期回报低，企业独自承担代价太高。"武延军直言，"这恰恰是'国家队'该干的。"

武延军带领中科院软件所的团队，选了最笨也最扎实的路径：从底层一层一层往上搭。先深度参与RISC-V国际基金会的标准工作组，在规则制定层面争取话语权。然后对GCC编译器、OpenJDK虚拟机、V8引擎等全球性基础软件逐个做RISC-V适配，确保开发者最常用的工具能在新架构上运行。再围绕国产开源操作系统openEuler持续迭代。2024年6月，openEuler实现了一个里程碑：同一套源代码生成x86、ARM和RISC-V三个架构的发行版。

但适配现有操作系统终究是"借鸡下蛋"。这些系统的设计重心仍然是x86和ARM，RISC-V的独特需求得不到优先响应。它需要一个以自我为中心的发展空间。

转折点出现在2024年底。中科院牵头，软件所联合数十家企业和高校，发布了"如意RISC-V社区"，一个完全以RISC-V为核心的原生开源社区。2026年3月26日发布的"如意"操作系统就诞生于这个社区。

"如意"的核心价值有三点。第一，原生支持RISC-V国际基金会2024年10月发布的RVA23高性能标准，让不同厂商的处理器不再各自为战。第二，与"香山"系列处理器做了深度软硬件协同适配，让芯片性能充分释放。第三，构建了统一验证平台，终结了芯片厂商在多个操作系统间重复适配的碎片化困境。

对开发者来说，"如意"最直接的价值是集成了RuyiSDK软件开发工具集。编译器、调试器、模拟器、性能分析工具打包在一起，开发者不用再从十几个开源社区分别下载、逐个适配。一套工具，从代码编写到芯片验证全流程覆盖。2025年2月，如意社区启动了"RISC-V内核同源"计划，更进一步解决了生态碎片化的难题。openEuler、OpenAnolis、openKylin等多个国产操作系统2025年发布的RVA23版本，全部使用了同源内核成果。芯片厂商只需适配一次内核，就能跑通所有兼容系统。这在x86和ARM的世界里不算新鲜，但在RISC-V生态中是第一次。目前，RISC-V平板电脑已在政企办公、云桌面等场景投入使用。

软硬件协同听起来抽象，用一个产品就能说清楚。2024年玄铁RISC-V生态大会上，软件所展示了一台"如意BOOK"笔记本电脑。这是RISC-V架构第一次以个人PC的形态走向终端消费者。不是开发板，不是演示机，是一台能开机、能办公的笔记本。"在欧美市场是看不到这么多RISC-V终端产品的。"武延军说。

AI是引爆RISC-V的奇点

包云岗最近和武延军又聊了一次。话题从"要不要做RISC-V"变成了"临界点什么时候到来"。

包云岗的判断很明确："RISC-V for AI是确定的方向。"

逻辑不复杂。AI应用爆发带来了海量推理需求，每种场景对算力的要求都不一样。大语言模型需要矩阵运算，自动驾驶需要实时感知，端侧设备需要极低功耗。通用芯片在灵活性和能效比上越来越力不从心，市场需要能针对特定场景深度定制的"场景芯片"。RISC-V的可扩展设计天然适合这件事，任何企业都可以在标准指令集上加入自定义扩展，为自己的AI应用量身打造一颗芯片。

武延军看到了另一面：AI不仅是RISC-V的应用场景，也在改变RISC-V生态本身的建设方式。未来大量基础软件可能由AI智能体直接生成和维护。"我们必须打造一个不仅对开发者友好、还对AI友好的RISC-V生态。"

"开发者就像流水，顺势而为。哪里有机会、有资源、是增量，就会流向哪里。"武延军判断，一旦标杆案例足够多、商业回报开始兑现，生态的迁移不会是线性的，而是在某个临界点突然加速。

规则重写之后

从2016年那个酒店房间到2026年的中关村论坛，十年。

"香山"和"如意"走过的路径，与1990年代Linux的崛起有一种结构性的相似。都从学术界发起，都经历了"不被看好"到"产品级交付"的漫长验证，都依赖一个不断壮大的开源社区来对抗成熟商业生态的惯性。有关专家评价说，"其意义堪比Linux操作系统首次企业部署"。

但与Linux不同的是，"香山"和"如意"面对的不只是技术竞争，还有地缘博弈。在芯片授权随时可能成为谈判筹码的时代，开源的价值不是"免费"两个字能概括的。它的核心含义是：没有任何一个国家、一家公司、一个组织，能在某天早上决定把这条路封掉。

中科院副院长丁赤飚在发布会上的措辞是"中国方案"。这四个字的分量在于，它不是在别人画好的地图上找出路，而是铺了一张新的地图。"一生一芯"计划已覆盖1100多所高校、27000余名参与者，核心研发团队超过一千人且还在持续扩大。路已经修出来了。接下来是让更多的车跑上去。

规则重写之后，游戏才刚刚开始。