“香山”實現業界首個高性能開源芯片的産品級交付與首次規模化應用

　　開源高性能RISC-V處理器核“香山”産業落地取得裡程碑式突破。7月16-19日，在上海舉辦的2025 RISC-V中國峰會期間，北京開源芯片研究院(以下簡稱開芯院)在大會報告中宣布第三代“香山”(昆明湖)IP核已實現了首批量産客戶的産品級交付。7月26-28日，世界人工智能大會期間，集成了第二代“香山”(南湖)IP核的某國産量産GPGPU芯片正式亮相，基于該芯片的智能加速卡出貨量已上萬——“香山”(南湖)IP核實現規模化應用。

　　香山IP核在業界首次實現了産品級交付與規模化應用，标志着開源高性能處理器IP核正式進入産業落地階段，為RISC-V産業技術研發、商業落地開辟了一條不同于傳統ARM模式、基于開源模式的新路徑。香山IP核的首次産品級交付與規模化應用，就如1990年代中期開源操作系統Linux首次在企業中部署應用，具有重要的裡程碑意義，必将産生深遠影響。

　　開源高性能RISC-V處理器核

　　第二代“香山”（南湖）已實現首次規模化應用

　　開源高性能RISC-V處理器核“香山”，源于中國科學院在2019年的前瞻布局。中國科學院計算技術研究所(以下簡稱計算所)于2021年6月成功研制了第一代開源高性能RISC-V處理器核“香山(雁栖湖)”，性能對标ARM A73.SPECINT2006 7分/GHz，是同期全球性能最高的開源處理器核。

　　為了加速香山的技術演進和應用落地，加快RISC-V生态建設, 2021年北京市與中國科學院達成戰略合作，發揮北京市應用牽引和芯片定義的優勢，組織18家行業龍頭企業和國内頂尖科研單位共同發起成立開芯院。

　　2023年5月26日，開芯院在中關村論壇上正式對外發布由多家單位聯合開發的第二代“香山”(南湖)。這是一款性能對标ARM Cortex-A76的高性能開源RISC-V處理器核，主頻2GHz@14nm，SPECCPU2006分值達到10分/GHz，專門針對工業控制、汽車、通信等泛工業領域。

　　“香山”(南湖)成功帶動一批企業加速布局 RISC-V 産品線，開始在一些芯片産品中集成“香山”(南湖)IP核，取得積極成效。近日，在上海舉辦的世界人工智能大會上，某國産GPU芯片廠商展示的自研智算加速卡中成功集成了“香山”(南湖)IP核。據了解，該國産GPU公司已經實現全國産千卡千億模型算力集群的交付，正朝着萬卡智算集群加速疊代。這标志着“香山”(南湖)IP核首次實現規模化應用，也推動了RISC-V在人工智能智算集群中的産業化落地。

　　“香山”(南湖)IP核作為高性能片内主控CPU，也被用于芯動科技高性能全功能GPGPU芯片“風華3号"中,實現CPU+AI強強聯手。其中，香山CPU核負責從主CPU卸載的一些關鍵功能，包括處理跨芯片通訊與數據搬運、啟動控制及片内IP配置、實現低功耗與動态功耗控制、确保系統穩定運行、提供異常處理能力等。香山CPU核與高性能風華GPU的結合，在重度負載渲染、高性能AI計算、多芯片集群互聯等使用場景中能發揮各自的優勢，提供了高性能低功耗、靈活定制和成本效益的處理器的解決方案。據悉，該産品即将面市。

　　基于開源模式聯合研發

　　第三代“香山”（昆明湖）

　　2022年8月，開芯院牽頭聯合計算所、騰訊、阿裡、中興通訊、中科創達、奕斯偉、算能等形成了聯合研發團隊，在全球首次采用基于開源的處理器核聯合研發模式，共同研制第三代“香山”(昆明湖)開源高性能RISC-V處理器核，性能對标ARM N2.

　　2024年4月，“香山”(昆明湖)正式發布，SPECCPU2006分值達到15分/GHz，符合RVA23标準，性能進入全球RISC-V處理器第一梯隊。同時，“香山”開源芯片項目在全球最大的開源項目托管平台 GitHub 上獲得超過6500個星标(Star)，形成超過780個分支(Fork)，遠超其他開源硬件項目，成為國際開源社區性能最強、最活躍的RISC-V處理器核。“香山”及其敏捷開發基礎設施入選“計算機體系結構領域年度全球十二大亮點成果”，連續兩年入選“2024中關村論壇10項重大科技成果”和2025中關村論壇“北京重大開源成果”。

　　在發布後的一年多時間中，開芯院聯合企業共同完成了針對“香山”(昆明湖)的産品級驗證工作，包括按規模量産芯片企業要求構建了一套嚴格的測試驗證流程，形成了“單元級測試UT集成級測試IT系統測試ST原型系統測試Prototype”四個層次的驗證規範，開發了超過2萬個測試用例，建立了一套包含數十個商業工具、開源工具、形式化工具等驗證工具箱等等。

　　實踐表明，基于開源的聯合開發模式，平攤了驗證成本，提升了驗證效率——用戶/企業貢獻了近1600個測試用例，發現的1470項BUG中企業累計提交了492項。通過開芯院與多家企業的共同努力， “香山”(昆明湖)最終實現了驗證覆蓋率近100%，同時大幅降低了企業獲得性能對标ARM N2的産品級RISC-V IP核的成本。

　　目前，“香山”(昆明湖)已實現首批量産客戶的産品級交付。進疊時空正基于“香山”(昆明湖)自研X200核，并研發其第三代旗艦RISC-V AI CPU芯片，預計2026年底進入量産。同時，進疊時空研發的首款RISC-V服務器芯片将于近期流片，其中内置6個“香山”(昆明湖)核。在雙方團隊的努力下，進疊時空服務器芯片已在FPGA平台上穩定地運行Linux操作系統及虛拟機。