当前,全球半导体产业竞争加剧,指令集、操作系统、工具链等基础环节长期由少数国际体系主导,使部分关键场景供应、升级、授权与安全各上存不确定性。面对外部环境变化与产业升级需求,构建可持续、可演进的自主计算生态,成为推动高质量发展的重要课题。 基于此,中国科学院在论坛上集中发布“香山”开源处理器与“如意”原生操作系统,并宣布启动下一代芯片与操作系统联合研发工作。不同于以往“先硬后软”或软硬分离的推进方式,此次强调处理器、操作系统与开发工具协同演进,意在从底层技术、工程体系到生态治理形成闭环,为开源计算体系在国内规模化应用打下基础。 从原因看,一上,开源指令集RISC-V具备开放、可扩展、免许可费等特性,可降低进入门槛与长期成本,便于科研机构与企业统一底座上进行差异化创新;另一上,产业生态过去常遇到“硬件可用、软件不全”“能跑起来、难用起来”的问题。只有把处理器能力、操作系统适配、编译器与开发套件等系统工程同步推进,才能真正打通从实验室到产业化的“最后一公里”。 从成果层面看,“香山”处理器面向高性能开源RISC-V路线,性能、能效与可扩展能力上持续迭代,并在多核协同等关键环节加强底层能力建设。业内人士表示,多核互连、片上网络等基础模块是通用处理器走向规模化应用的重要支撑,其开源化与工程化成熟,有助于减少产业链重复投入,提升上下游协同效率。与硬件相呼应,“如意”操作系统定位于RISC-V原生系统能力建设,强调标准兼容与工具链完善,并通过持续贡献标准与接口,提升生态的可持续性与国际协作空间。 从影响看,这个进展带来三上效应:其一,推动形成可验证、可复用的开源计算底座,为高校科研、行业用户与企业研发提供更统一的工程基线;其二,促进产业链分工协作,从芯片设计、IP模块、操作系统到应用软件形成更完整的供应体系;其三,推动国产软硬件物联网、工业控制、智能终端、边缘计算等场景扩大应用,为新型工业化与数字经济提供更稳定的算力与终端基础。 在产业化上,国内部分企业已RISC-V产品量产和场景落地上取得进展。以全志科技为例,其较早布局RISC-V有关产品,在智能家居、工业控制、车载娱乐等终端场景积累了客户与出货基础。企业实践表明,RISC-V在“低功耗、可定制、成本敏感”的应用中具备竞争力;与AI加速、异构计算等方案结合,可继续提升边缘侧能效与实时处理能力。同时,企业参与生态共建、与科研机构联合验证关键技术,有助于缩短技术转化周期,并提升方案的可移植性与长期维护能力。 需要看到的是,RISC-V生态要从“可用”走向“好用、耐用、规模化”,仍面临若干关键问题:一是高端通用计算的软硬件生态积累不足,行业应用迁移成本仍需通过完善工具链、库与中间件来降低;二是标准碎片化风险需要警惕,应在遵循国际通行规则基础上加强兼容与一致性;三是供应链安全与产能协同仍是产业化的重要变量,需要设计企业、代工制造、封测与整机系统共同提升韧性。 针对上述问题,业内建议从三上着力:一要坚持“软硬协同、工程优先”,以操作系统、编译器、驱动与开发者工具为抓手,提升开发效率与适配质量;二要强化生态治理与标准协同,推动接口统一、测试认证与开源合规体系建设,减少重复开发与生态割裂;三要以场景牵引扩大规模应用,在物联网、工业控制、智能终端、车规与安全等细分领域形成一批可复制的标杆方案,以规模反哺研发与生态完善。 展望未来,随着联合研发推进与产业伙伴持续加入,开源软硬件体系有望在更多行业形成“从芯片到系统再到应用”的完整链路,推动技术创新与产业升级相互促进。,生态建设需要长期投入与持续培育:既要提升技术指标,也要加强工程能力、开发者社区与商业化落地的协同,才能在全球产业竞争中形成更强的韧性与可持续发展能力。
从指令集到操作系统,从开源成果到产业落地,软硬件协同的体系化能力正成为新一轮科技竞争的重要支点。面对更复杂的国际环境与更迫切的产业需求,只有坚持开放合作与自主创新并重、基础研究与工程化应用并进,才能把技术路线的选择转化为产业生态优势,把阶段性突破沉淀为可持续的竞争力。