Архитектура RISC-V шаг за шагом укореняется в Китае
Благодаря многолетней отраслевой практике и исследованию экосистемы, в первой половине 2026 года RISC-V завершил ключевую итерацию полнофункциональных технологий, ускорил внедрение продуктов и усовершенствовал адаптацию экосистемы, что позволило постепенно изменить укоренившееся в отрасли мнение о том, что эта архитектура «подходит только для нишевых сценариев, зависит от индивидуальных пилотных проектов и имеет слабую экосистему производительности», а также сделало 2026 год ключевым переломным моментом в развитии отрасли RISC-V. С официальным выпуском спецификации серверной платформы RVA23 версии 1.0 были унифицированы базовые программные и аппаратные интерфейсы серверов, что устранило ключевые нормативные барьеры для выхода RISC-V на рынок центров обработки данных. Благодаря внедрению системы стандартизации, совместной адаптации ведущих производителей вычислительных ресурсов и многостороннему отраслевому потенциалу, связанному с миграцией архитектур глобальных полупроводниковых компаний, этот год был обозначен отраслью как «первый год RVA-чипов». По мере постоянного расширения сфер применения RISC-V, которые уже вышли за пределы традиционной встраиваемой электроники и охватывают такие разнообразные направления, как облачный ИИ, автомобильная электроника, периферийные вычисления и потребительские устройства со сверхнизким энергопотреблением, во всех этих областях достигнуты масштабные успехи в коммерческом внедрении. Таким образом, начался новый этап коммерческой замены, характеризующийся совместным продвижением различных отраслей, а логика выбора на рынке перешла от пассивной адаптации к активному отбору лучших решений.
01. Выпуск RVA23 1.0: единый фундамент для серверной экосистемы На протяжении долгого времени фрагментация наборов команд была основной причиной, сдерживающей масштабное проникновение архитектуры RISC-V в сферу серверов и высокопроизводительных вычислений. Опираясь на возможности открытого исходного кода и настраиваемости, различные производители произвольно добавляли собственные расширения наборов команд и использовали разнородные комбинации IP-блоков, что приводило к несовместимости программного и аппаратного обеспечения чипов RISC-V разных брендов. Такая ситуация значительно повысила затраты на адаптацию экосистемы операционных систем, облачных платформ и компиляторов, а также поставила корпоративных клиентов в зависимость от таких проблем, как сложность миграции бизнес-процессов и сложность долгосрочной эксплуатации и обслуживания, из-за чего они так и не решились на массовое внедрение вычислительных решений на базе RISC-V, что в конечном итоге привело к тупиковой ситуации в отрасли, характеризующейся «множеством прототипов и небольшим количеством коммерческих решений». Разработка базового стандарта набора инструкций RVA23 и спецификации серверной платформы RVA23 версии 1.0 позволяет устранить это противоречие в корне. RVA23 Profile — это базовый стандарт на уровне ядра, предназначенный для 64-разрядных прикладных процессоров, который сосредоточен исключительно на наборе инструкций ядра ЦП и возможностях архитектуры привилегий. Данная спецификация единообразно определяет обязательный набор функций процессорного ядра, включая в число обязательных требований такие ключевые возможности, как векторные вычисления RVV и аппаратные расширения виртуализации, что положило конец хаосу в отрасли, связанному с произвольным сокращением набора инструкций и наложением проприетарных расширений, и гарантирует единую базовую двоичную совместимость процессоров разных производителей как в пользовательском, так и в контрольном режимах. Однако границы ограничений стандарта RVA23 ограничиваются исключительно самими ядрами одноядерных и многоядерных процессоров; он регулирует только основные вычислительные возможности, такие как вычислительная мощность, страничная организация памяти, базовые прерывания и инструкции виртуализации, и не затрагивает никаких правил, касающихся платформы всего устройства и системного оборудования, а также не включает обязательные для серверов сопутствующие стандарты, такие как межплатформенная связь, загрузка прошивки, шины периферийных устройств, эксплуатация и техническое обслуживание всего устройства, а также отказоустойчивость. Именно благодаря низкому порогу входа и небольшим затратам на адаптацию универсальные чипы RISC-V, такие как встраиваемые периферийные чипы и промышленные процессоры среднего уровня, могут быстро адаптироваться к стандарту RVA23. Это и является основной причиной того, что к 2025–2026 годам чипы RISC-V среднего уровня в целом завершат адаптацию к данному стандарту. Однако недостатки также очевидны: чипы, обеспечивающие лишь совместимость с инструкциями RVA23, не обладают необходимыми для серверных сценариев системными возможностями. При прямой установке в серверные системы возникает множество проблем адаптации, таких как несовместимость шин ввода-вывода, сбои в процессе запуска, отсутствие средств управления эксплуатацией и технического обслуживания, а также недостаточные механизмы безопасности, что делает их совершенно непригодными для обеспечения стабильной вычислительной мощности в центрах обработки данных в режиме 7×24. В июне 2026 года на Европейском саммите RISC-V была представлена спецификация серверной платформы RVA23 версии 1.0 — коммерческий стандарт на уровне готовых систем, основанный на базовом ядре RVA23 S64. Между ними сложилась иерархическая связь: «ядро процессора — это базовый пропуск для входа на рынок, а серверная платформа — полный коммерческий пропуск для работы в центре обработки данных». На основе унифицированного набора инструкций RVA23 и решения проблемы фрагментации ядер данная спецификация дополняет полный набор специфических программных и аппаратных ограничений для серверных сценариев, повышая статус ряда опциональных возможностей RVA23 до обязательных стандартов. Она предъявляет жесткие требования к процессорам, обязывая их поддерживать такие специфические для серверов расширения, как большой адресный пространство Sv48, расширенные прерывания Ssaia, источник истинной случайной энтропии Zkr и отладку Sdext. Одновременно данная спецификация впервые унифицировала правила работы всех звеньев системы серверов на базе RISC-V, охватывая полный набор функций, необходимых для центров обработки данных, включая стандартизированный процесс запуска UEFI+ACPI, архитектуру высокоскоростных шин PCIe/IOMMU, системный тактовый генератор высокой точности, протоколы управления BMC (MCTP/Redfish), механизмы обеспечения надежности RAS, безопасный запуск прошивки и модули мониторинга производительности оборудования. Были целенаправленно решены такие ключевые проблемы, широко распространенные после установки чипов RVA23: несогласованность адаптации шин, фрагментация производительности ввода-вывода виртуальных машин, отсутствие автоматической отказоустойчивости при аппаратных сбоях и несогласованность эксплуатации и обслуживания между устройствами. Это позволило действительно реализовать универсальное развертывание одного набора Linux и виртуализационных образов на серверах RISC-V разных производителей без необходимости модификаций, восполнив пробел в стандартах, необходимых для масштабного внедрения RISC-V в центры обработки данных (IDC). Таким образом, спецификация серверной платформы RVA23 версии 1.0 создала полную аппаратную и программную базу для сценариев использования серверов RISC-V, унифицировав ключевые возможности во всех аспектах, включая виртуализацию, управление памятью большого объема, расширенные прерывания, аппаратную безопасность и системную адаптацию. Особое внимание уделено укреплению двух основных высокопроизводительных характеристик: векторных вычислений и аппаратной виртуализации, что создает стандартизированную и универсальную основу вычислительной мощности для всей отрасли. Для производителей микросхем это означает, что им больше не нужно вкладывать огромные средства в создание собственных независимых систем адаптации аппаратного и программного обеспечения; вместо этого они могут совместно разрабатывать серверные процессоры, чипы управления BMC и ядра ускорения ИИ на основе стандартизированной базовой платформы; для экосистемы и клиентов базовое программное и аппаратное обеспечение, такое как дистрибутивы Linux, K8s, OpenStack, базы данных и фреймворки для обработки данных искусственного интеллекта, может быть адаптировано «один раз для всех брендов», что значительно снижает затраты поставщиков облачных услуг и центров обработки данных на миграцию бизнеса и итерации эксплуатации и обслуживания; крупные производители могут всесторонне продвигать выпуск чипов, соответствующих нормативным требованиям, тестирование готовых систем и развертывание кластеров, что приведет к значительному ускорению темпов масштабного коммерческого внедрения серверов на базе RISC-V.
02. RISC-V CPU напрямую соединяется с GPU и входит в ядро вычислительной цепочки Также «Лансинь» раскрыла информацию о прогрессе в практическом внедрении в нескольких ключевых отраслях: в сфере телекоммуникаций завершена адаптация к операционным системам ведущих операторов, обеспечивая развёртывание сервисов облачных хостов и облачных дисков; в сфере научных исследований представлены серверные платформы китайского производства для научных вычислений в нескольких ВУЗах; в промышленности продукты уже используются в таких сферах, как интеллектуальный мониторинг подстанций и ИИ-серверы для контроля качества на производственных линиях. Эти примеры дают чёткий сигнал: высокопроизводительные серверы на базе RISC-V перешли от этапа лабораторных испытаний к этапу масштабного коммерческого внедрения.
03. Сформировалась стандартизированная архитектура функциональной безопасности, RISC-V выходит на рынок высоконадежных систем Автомобильная электроника является для Arm долгосрочным и стабильным источником дохода. Опираясь на отлаженную цепочку инструментов функциональной безопасности, совершенную систему сертификации по стандарту ISO 26262 и многолетний опыт проверки в условиях серийного производства автомобилей, IP-решения Arm занимают доминирующее положение на рынке контроллеров кузова, доменных контроллеров и модулей реального времени для систем ADAS. В то же время RISC-V, создавая стандартизированную систему безопасности, заполняет пробел в сфере высоконадёжных автомобильных решений. Гиганты отрасли, такие как Bosch, Infineon, NXP и Qualcomm, совместно создали промышленный альянс Quintauris и представили стандартизированную автомобильную референсную архитектуру RISC-V с функциональной безопасностью RT-Europa, которая охватывает ключевые требования автомобильной отрасли, включая обнаружение неисправностей, аппаратную отказоустойчивость, безопасную изоляцию и аппаратное реагирование в режиме реального времени. Таким образом, был создан полный набор процессов и инструментариев для проверки безопасности, доказавший, что RISC-V способен удовлетворить самые высокие требования к надежности в автомобильной отрасли. На данный момент автомобильные чипы на базе RISC-V прошли почти 3000 многоуровневых испытаний и получили полный набор сертификатов по автомобильным стандартам AEC-Q100, ISO 26262 и ISO/SAE 21434. Для специальных условий эксплуатации, таких как внедорожные автомобили, были разработаны специальные инструкции по защите от электростатического разряда и периферийному искусственному интеллекту, что обеспечило уникальные возможности индивидуальной настройки, которые Arm не может повторить. В настоящее время внедрение RISC-V в автомобильную промышленность следует принципу «от простого к сложному»: в первую очередь он применяется в системах управления кузовом, освещением, аккумуляторными батареями и модулях салона с низким энергопотреблением, а в дальнейшем постепенно распространяется на системы управления автономным вождением. Для автопроизводителей преимущества RISC-V — возможность самостоятельной настройки набора команд, отсутствие постоянных отчислений за лицензирование и контроль над цепочкой поставок — позволяют эффективно снизить долгосрочные затраты на закупку микросхем и риски сбоев в поставках. В будущем на рынке автомобильных микросхем сформируется модель долгосрочного сосуществования двух архитектур: Arm и RISC-V.
04. Qualcomm делает ставку на успех: RISC-V быстро проникает на рынок носимых устройств Если прорывы в сферах серверов и автомобильной электроники свидетельствуют о долгосрочном потенциале отрасли, то приобретение Qualcomm высокопроизводительной компании Ventana Micro Systems, специализирующейся на RISC-V, а также совместная с Google разработка нового поколения платформы Snapdragon Wear на базе RISC-V — эти изменения в сфере носимых устройств, возможно, лучше, чем в сфере серверов, демонстрируют скорость коммерциализации этой архитектуры. Сама Qualcomm является ключевым участником экосистемы Arm, а мобильные SoC долгое время разрабатывались на основе архитектуры Arm, поэтому активный переход на RISC-V по сути является рациональным выбором, продиктованным отраслевыми затратами и потребностями в индивидуальной настройке. Носимые устройства, такие как часы, беспроводные наушники TWS и умные очки, чрезвычайно чувствительны к энергопотреблению, размерам аппаратного обеспечения и стоимости комплектующих (BOM). Модель лицензирования фиксированного IP от Arm и стандартизированный набор инструкций ограничивают возможности производителей по глубокой кастомизации, а постоянные сборы за лицензирование архитектуры и многоуровневые роялти постоянно повышают стоимость конечных продуктов. В отличие от этого, базовый набор команд RISC-V является открытым исходным кодом и предоставляется бесплатно; производители могут свободно адаптировать команды в соответствии с требованиями к энергопотреблению устройств и добавлять специальные расширения для снижения энергопотребления, не будучи ограниченными фиксированными IP-решениями Arm, что идеально соответствует требованиям к носимым устройствам в плане облегчения веса, снижения стоимости и разработки дифференцированных функций. Демонстрационный эффект Qualcomm быстро распространяется: множество компаний, занимающихся проектированием конечных устройств, контрактных производителей и брендовых производителей пересматривают в сторону снижения свои оценки рисков, связанных с внедрением RISC-V, и всё больше ресурсов для разработки программного и аппаратного обеспечения направляется в сторону открытых архитектур, а потребительские устройства с низким энергопотреблением становятся сегментом рынка, в который RISC-V может быстро проникнуть.
05. RISC-V — не полная, а выборочная замена (x86 / Arm – прим.пер.) Четыре основных направления — серверы, вычислительные мощности для ИИ, автомобильные системы и носимые устройства — объединены одной базовой потребностью: вычислениями ИИ на периферии. Промышленные датчики, интеллектуальные камеры, автомобильные сенсорные модули, носимые устройства, человекоподобные роботы (14,370; 0,09; 0,63%) и шлюзы Интернета вещей вместе образуют огромную сеть периферийных терминалов, предъявляющую разнообразные требования к низкому энергопотреблению, низкой стоимости, вычислениям в реальном времени, локальным вычислениям с обеспечением конфиденциальности и индивидуальной настройке аппаратного обеспечения. Модульная архитектура RISC-V естественным образом подходит для сценариев периферийного ИИ: она позволяет гибко комбинировать универсальные ядра ЦП, специализированные НПУ для ИИ, настраиваемые инструкции ускорения и аппаратные модули безопасности, а также интегрировать в одном чипе многофункциональные возможности управления, восприятия и вычислений. Программно-аппаратные решения, такие как DPNPU от Guoxin, платформа RISAAAI от Yiswei и векторное расширение Xuantie от Alibaba, дополнительно совершенствуют возможности вычислений на периферии. В рамках периферийных ИИ-нагрузок векторные блоки RISC-V могут обрабатывать часть нелинейных операторов, а в сочетании со специализированными ускорителями — покрывать половину матричных вычислений. Единая инструкция объединяет многоуровневые гетерогенные вычислительные ресурсы, а эффективность совместной работы значительно превосходит закрытые архитектуры. Arm по-прежнему сохраняет преимущества в виде существующей экосистемы инструментальных средств и операционных систем на рынке периферийных устройств, однако открытость, контролируемость, низкая стоимость и гибкость настройки RISC-V точно отвечают ключевым проблемам растущего сегмента периферийных устройств, и этот сегмент, по всей видимости, станет первым, где произойдет масштабная замена. Тем не менее, необходимо рационально различать два понятия: «замена» и «революция». В краткосрочной перспективе RISC-V не сможет полностью заменить Arm и x86; в долгосрочной перспективе эти три архитектуры будут сосуществовать, занимая разные ниши. Основные преимущества Arm сосредоточены в области флагманских SoC для смартфонов высокого класса, крупных сложных вычислительных платформ для автономного вождения и зрелой сферы универсальных высокопроизводительных вычислений. Огромный объем коммерческого программного обеспечения, накопленный за десятилетия, полная система верификации и зрелое сообщество разработчиков создают чрезвычайно высокий барьер для перехода, который в краткосрочной перспективе будет трудно преодолеть. x86, опираясь на более чем сорокалетнюю историю непрерывных итераций, прочно удерживает позиции в сфере универсальных вычислений; его основные преимущества проявляются в таких областях, как настольные ПК, рабочие станции, традиционные серверы корпоративного уровня, крупномасштабные научные вычисления и сложные коммерческие базы данных. Полная экосистема Windows, зрелые возможности аппаратной виртуализации, чрезвычайно высокая обратная совместимость, огромное количество промышленного программного обеспечения и профессиональных инструментальных цепочек составляют труднопреодолимый экосистемный барьер. Подавляющее большинство коммерческого программного обеспечения с закрытым исходным кодом и отраслевого профессионального программного обеспечения для проектирования в первую очередь адаптируется под x86, что на протяжении долгого времени сформировало привычки пользователей и системы эксплуатации и обслуживания; в сценариях общего вычислительного мощности, где требуется бесшовная совместимость программного обеспечения и пиковая однопоточная производительность, x86 остается незаменимым. Таким образом, настоящие возможности RISC-V заключаются в выборочной замене. Эта архитектура в первую очередь найдет применение в тех сценариях, где более важны такие факторы, как стоимость, энергопотребление, возможность настройки, автономность и инновации на системном уровне. В частности, преимущества RISC-V в основном проявляются в следующих областях: серверы для обработки данных искусственного интеллекта, носимые устройства с низким энергопотреблением, системы управления автомобильными доменами, периферийный интеллект, промышленное управление и конечные устройства Интернета вещей. В сравнении с этим в краткосрочной перспективе RISC-V по-прежнему сталкивается с серьезными вызовами в таких областях, как высокопроизводительные вычисления общего назначения, флагманские мобильные чипы, традиционные серверы крупных предприятий и сложные высокопроизводительные вычисления. Это связано не с недостаточной передовой технологией набора команд, а с чрезмерно высокими затратами на миграцию экосистемы: для формирования программного стека, цепочки инструментов, системы верификации и доверия со стороны клиентов требуется время. Поэтому в будущем наиболее вероятной картиной станет не «замена Arm на RISC-V» и не «смещение x86 с рынка RISC-V», а долгосрочное сосуществование x86, Arm и RISC-V. x86 по-прежнему будет доминировать на рынках, где требуется высокая совместимость, таких как настольные компьютеры, универсальные корпоративные серверы и специализированные рабочие станции; Arm продолжит удерживать лидерство на зрелых рынках высокопроизводительных мобильных устройств, автомобильных вычислительных систем и облачных серверов; RISC-V же будет быстро расширяться на растущих рынках, в сценариях индивидуальной настройки, в ситуациях, где важна экономия, а также в областях, где особенно важны требования к автономности и контролируемости. Судя по текущему развитию отрасли, 2026 год станет ключевым годом для RISC-V, когда он перейдет от этапа технической проверки к коммерческому внедрению. Ряд достижений свидетельствует о том, что RISC-V больше не является просто концепцией или лозунгом, а уже обладает всеми условиями для внедрения в основные системы. В ближайшие два-три года в центре внимания рынка будет не вопрос «может ли RISC-V использоваться», а вопрос «сможет ли RISC-V обеспечить стабильное серийное производство в конкретных сценариях, снизить затраты, повысить производительность и обеспечить миграцию существующей экосистемы». В будущем в сферах проектирования микросхем, системной интеграции и программной экосистемы откроются более широкие возможности для комбинаций.