2024中关村论坛10项重大科技成果——第三代“香山”开源高性能RISC-V处理器核对外发布
2024年4月25日，2024中关村论坛在京顺利召开。本届论坛由科技部、国家发展改革委、工业和信息化部、国务院国资委、中国科学院、中国工程院、中国科协和北京市共同主办，以“创新：建设更加美好的世界”为主题，设置了论坛会议、技术交易、成果发布、前沿大赛、配套活动5大板块，近120场活动。论坛开幕式上，举行了中关村论坛10项重大科技成果发布仪式，中国科学院计算技术研究所与北京开源芯片研究院（简称“开芯院”）发布第三代“香山”开源高性能RISC-V处理器核。
第三代香山开源高性能RISC-V处理器核正式发布
“香山”开源高性能RISC-V处理器核介绍
“香山”开源高性能RISC-V处理器核源于由中国科学院在2019年布局的“中国科学院先导战略专项”。作为该项目的承担单位，中国科学院计算技术研究所于2021年成功研制了第一代开源高性能RISC-V处理器核“香山（雁栖湖）”。第一代“香山”主频达到1.3GHz@28nm，SPECINT2006评分超过7分/GHz，同频性能达到ARM A72水平，是同期全球性能最高的开源处理器核。
2021年起，北京市与中国科学院战略合作，发挥北京市应用牵引和芯片定义的优势，北京市经济和信息化局组织产业界成立北京开源芯片研究院，以开源开放凝练产业需求“最大公约数”，产学研协同开发开源共享、指标先进的RISC-V共性底座技术，加速“香山”技术演进与应用落地，着力推进RISC-V创新链和产业链的加速融合，加快打造全球领先的RISC-V产业生态。中国科学院计算技术研究所与开芯院已于2023年5月对外发布了第二代“香山”，主频达到2GHz@14nm，SPECINT2006评分为10分/GHz，是我国首款对标 A76 的高性能开源RISC-V处理器核。
第三代“香山”性能水平已进入国际第一梯队
本次论坛上发布的第三代“香山”开源高性能RISC-V处理器核，主频达到3GHz@7nm，SPECINT2006评分为15分/GHz，采用国际上首次基于开源模式的处理器芯片联合开发，使用入选体系结构领域全球年度12项亮点工作的芯片敏捷开发新方法，性能水平已进入全球第一梯队，可广泛应用于服务器芯片、AI芯片、GPU、DPU等高端芯片领域，为先进计算产业提供开源共享的共性底座技术。
香山处理器三代微架构设计参数对比
“协同开发瀑布模型”加速“香山”技术演进
第三代“香山”依托开芯院“协同开发瀑布模型”，体系化拉通产学研协作链条，有效打通产教、产研环节。开芯院牵头与企业共同定义产品规划，与多家国内外企业组成联合开发团队，合作研发的第三代“香山”，是国际上首次基于开源模式的处理器芯片联合开发实践。
通过“香山”高水平硬件开源，有效汇聚了全球创新力量。开芯院将“香山”向国际开源社区开源，吸引了全球众多顶尖科研院校和个人开发者贡献创新力量，基于产业化价值高的创新技术，组织科研院校、产业界进行联合开发迭代并流片验证，最终将验证有效的技术应用在企业产品中。其中部分成果滚动回馈至开源社区，实现瀑布循环，大幅加速了RISC-V高性能研发和应用进程，逐步成为我国开源芯片技术和生态的重要引领力量。
基于开源的“协同开发瀑布”创新模式
芯片敏捷开发方法处于国际先进水平
“香山”包含自研20多个新工具，提出了面向对象体系结构、基于规则的敏捷验证框架、轻量级仿真快照、敏捷性能评估等敏捷设计技术，形成具有国际先进性的芯片敏捷开发平台“MinJie”，覆盖结构设计、功能验证、仿真调试、性能评估、架构探索、可测试性设计等多个芯片开发阶段，成功入选2022年度体系结构领域全球12大亮点成果（IEEE Micro Top Picks），支撑开芯院与企业快速迭代演进“香山”架构。
处理器芯片敏捷开发平台“MinJie”及相关开发工具
“A+B”项目机制大幅加速“香山"应用进程
依托开芯院“A+B”项目机制，大幅加速了RISC-V高性能研发和应用进程。A类项目以开芯院牵头组织企业联合研发为主，凝聚B类项目共性需求并组织B类企业联合研发；B类项目以企业牵头和主要投入为主的商业产品项目，B类项目企业不仅借助于A类项目联合研发摊薄了开发成本，因深度参与A类项目可实现提前启动B类研发，不必像传统流程拿到科研成果后再规划B类项目，并可面向自身场景优化定制，实现最强性能和竞争优势。
“香山”作为国际上最受关注的开源硬件项目之一，已被杜克大学、俄亥俄州立大学、瑞士洛桑联邦理工学院、北京大学、南方科技大学等国内外高校采纳作为实验平台，已有四篇工作发表在ISCA、MICRO等国际顶级会议，在全球最大的开源项目托管平台 GitHub 上获得超过4300个星标（Star），形成超过590个分支（Fork）。目前一批企业正在基于“香山”研发数据中心AI芯片、超大算力RISC-V服务器芯片、面向开放市场的全自主RISC-V云计算芯片、基于RISC-V的国产GPU芯片等高端芯片，有望在2025年形成高端RISC-V计算芯片的集体突破。
GitHub: https://github.com/OpenXiangShan
Gitee: https://gitee.com/OpenXiangShan
GitLink: https://gitlink.org.cn/OpenXiangShan/XiangShan
如何通过Docker使用香山:
https://www.gitlink.org.cn/OSchip/HowtoUseXiangShan/issues/1
指令集仿真器（NEMU）:
https://github.com/OpenXiangShan/NEMU/
RISC-V正在引领新一轮
处理器芯片技术与产业的变革浪潮
近年来，开源指令集RISC-V正在加速引领新一轮处理器芯片技术与产业的变革浪潮，已被《麻省理工科技评论》发布的2023年“全球十大突破性技术”之一，已成为全球公认的继X86、ARM之外处理器生态发展第三条路线，为我国处理器芯片走向全球化提供了新的路径。
包云岗介绍到，“中关村论坛是一个国际化的科技创新交流平台，能够促进国际间的科技交流，这种国际化对于科技创新越来越重要。香山的定位就是一个面向全球的RISC-V处理器开源项目，需要借助国际化的平台凝聚共识、吸引全世界的科技创新力量，促进‘香山’在全球范围内的传播。”
