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四分之一市场份额,RISC-V正式跻身主流架构行列

2026-03-27
来源:电子技术应用

引言

2026年3月,在上海举办的玄铁RISC-V生态大会上,中国工程院院士倪光南给出了一个振奋人心的数据:RISC-V已正式占据全球处理器市场25%的份额,x86与Arm的双寡头格局正在松动。这一数据标志着RISC-V从"备选方案"正式跻身主流架构行列。据行业分析机构SHD Group预测,到2031年,RISC-V设备出货量将激增至360亿颗,年复合增长率达31.7%,市场规模有望突破3000亿美元。

在3月26日举行的 2026 中关村论坛年会RISC-V生态科技论坛上,中国科学院发布了我国科研团队在芯片产业攻关方面取得的重要成果:基于第五代精简指令集RISC-V的“香山”开源计算系统和“如意”原生操作系统。

在中美科技竞争日趋激烈的背景下,RISC-V凭借其开源、免费、可定制的特性,被许多人视为中国芯片产业实现"弯道超车"的关键路径。开源的RISC-V,是中国芯未来的重要组成部分,但不是全部答案。

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1.RISC-V的特点与发展历程

1.1 开源基因与架构设计

RISC-V是第五代精简指令集架构(Reduced Instruction Set Computer)的缩写,由加州大学伯克利分校的David Patterson教授及其团队于2010年发起。与传统的x86和Arm架构不同,RISC-V采用宽松的BSD开源许可协议,允许任何人免费使用、修改和分发其设计,无需支付任何授权费用。

RISC-V最根本的技术优势在于其开源的模块化设计。它采用"基础指令集+标准扩展"的模式——基础整数指令集(RV32I/RV64I)极其精简,仅有47条基础指令,确保了最低限度的硬件开销和功耗。而所有高级功能,如矢量计算、虚拟化、位操作、加密等,都以可选扩展的形式存在。这种设计带来了前所未有的灵活性,企业可根据不同场景需求选择适配的扩展模块,实现芯片的定制化开发。

相比之下,x86架构作为复杂指令集(CISC)的代表,诞生于1978年,由英特尔主导,指令集文档篇幅达数千页,指令数目繁多,且仅英特尔、AMD、VIA三家拥有授权且不对外授权。Arm架构虽然也是精简指令集,但诞生于1985年,由ARM Holdings开发,需要收取一次性授权费、与产品销量挂钩的版税提成以及技术咨询费用。

1.2 发展历程的关键节点

RISC-V的发展历程可以划分为几个关键阶段:

· 2010-2014年:学术萌芽期 2010年,加州大学伯克利分校正式推出RISC-V,作为开源指令集架构的开端。2014年,RISC-V基金会成立,旨在推动RISC-V生态发展,促进全球合作与标准化。

· 2015-2019年:商业化起步期 2015年,RISC-V开启大规模商业化推广,迅速吸引谷歌、阿里、三星、华为、英伟达等超500家全球龙头企业入局研发。2017年,首届RISC-V大会举办,吸引全球开发者和企业参与。2018年,中国RISC-V联盟成立,加速RISC-V在中国的推广与技术研发。2019年,RISC-V生态扩展,更多工具链和软件支持使生态系统日益完善。

· 2020-2025年:快速扩张期 2022年,RISC-V国际基金会宣布,全球搭载RISC-V核心的芯片出货量总计超过100亿颗。2024年,全球RISC-V处理器出货量达到45亿颗,2025年有望攀升至68亿颗,复合年增长率维持在50%以上。2025年3月,阿里巴巴达摩院旗下平头哥宣布首款服务器级RISC-V处理器玄铁C930开启交付,标志着RISC-V正式向高性能计算领域发起冲击。

· 2026年至今:主流化突破期 2026年3月,RISC-V全球市场份额达到25%,正式跻身主流架构行列。同期,RISC-V芯片在消费电子领域的全球市场份额预计将达到39%,主要集中在智能家居、可穿戴设备及AIoT终端。

1.3 技术优势的深度解析

RISC-V的技术优势可以从以下几个维度理解:

极致精简与低功耗:RISC-V基础指令集仅40多条,远少于x86与ARM架构,极大降低了芯片设计复杂度。这种简洁性不仅可以明显提升芯片的性能,并具有低功耗的特点,非常适合于物联网设备及其他边缘计算场景。

模块化与可扩展性:RISC-V以模块化方式组织不同部分,可灵活适配多样应用场景,开发者能依据需求轻松扩展架构。例如,在端侧智能设备中,可选择低功耗扩展模块;在云端高性能计算场景中,可选择虚拟化、向量计算扩展模块。

原生AI支持能力:RISC-V的模块化设计天然适配AI模型压缩需求。随着DeepSeek等MOE架构普及,每次推理仅激活少量参数,RISC-V可针对"稀疏激活+高带宽访问"的特征,定制数据预取与内存管理逻辑,实现真正的降本增效。

 

2.国内RISC-V企业布局

2.1 平头哥半导体:生态引领者

阿里平头哥半导体是国内RISC-V领域的绝对领军者。2018年成立以来,平头哥已推出12款玄铁系列处理器IP核,性能对标ARM Cortex-A76。

产品演进路线

· 2018年,发布首款RISC-V架构处理器IP玄铁E902;

· 2019年,发布主频可高达2.5GHz的玄铁C910处理器,刷新当时RISC-V处理器性能纪录;

· 2023年11月,推出玄铁C920,主频提升到3GHz;

· 2025年3月,首款服务器级CPU C930开启交付,通用算力性能达到SPECint2006基准15/GHz,越过了不影响用户体验的服务器级CPU分水岭。

玄铁C930采用15级乱序超标量流水线设计,融合512位RVV1.0矢量扩展和8TOPS Matrix引擎,实现通用计算与AI算力的原生结合。基于玄铁C920处理器的AI PC概念机已经跑通Llama、Qwen、DeepSeek等开源模型,打通从开源硬件架构到开源操作系统、再到开源AI模型的开源AI全链路。

2.2 全志科技:量产先锋

全志科技是国内领先的智能应用处理器SoC设计厂商,与阿里平头哥建立了深度战略合作关系。2021年4月,全志科技发布全球首款搭载平头哥玄铁C906 RISC-V的应用处理器D1芯片,为万物互联提供全新智能芯片方案。

全志科技的RISC-V布局呈现多点开花态势:

智能家居领域:D1芯片已广泛应用于智能家居、工业视觉等领域

车载芯片领域:下一代车载芯片集成RISC-V NPU单元,性能提升300%,并获得比亚迪等车企定点

边缘计算领域:计划推出支持通义千问的终端AI芯片

公司预计基于平头哥玄铁处理器IP研发的全新计算芯片,未来3年出货将达5000万颗。

2.3 进迭时空:高性能突破者

进迭时空是国内RISC-V芯片领域的创新企业,专注于高性能RISC-V AI芯片研发。2026年1月,北京人形机器人创新中心与进迭时空的联合技术验证取得关键成果:搭载进迭时空新一代全栈自研RISC-V AI芯片的"具身天工",实现稳定行走和奔跑。

进迭时空提供的Spacemit Key stone K3系列芯片采用RISC-V同构融合计算技术,集成8个高性能计算大核+8个超宽并行计算AI核,可提供130 KDMIPS通用算力及60TOPS通用AI算力,相当于能流畅运行数亿级别参数大模型。

2.4 其他重要参与者

北京开源芯片研究院(香山):备受瞩目的国产开源高性能RISC-V处理器项目。它源于中国科学院计算技术研究所,3月24日,阿里巴巴达摩院(玄铁团队)宣布正式参与下一代香山“昆明湖V3”处理器的联合研发。这标志着国内两大RISC-V力量(阿里玄铁和香山)强强联手!

芯来科技:国内主要的RISC-V IP供应商之一,创始人前身是Marvell,芯原有投资。

赛昉科技:专注于高性能RISC-V处理器研发,是国内RISC-V领域的重要力量。

兆易创新:全球首个推出并量产基于RISC-V内核的32位通用MCU产品的企业。

中科蓝讯:自成立即采用RISC-V指令集架构作为技术开发路线,90%以上收入占比来自于RISC-V架构。

先楫半导体:国产高性能RISC-V内核MCU芯片设计企业,产品涵盖微控制器芯片及其解决方案,已贯通从感知、通讯到运动、控制的整个控制链,能够为人形机器人提供关节驱动、灵巧手、IMU模块等高性能产品。

 

3.消费电子市场RISC-V的优势

3.1 成本与定制化优势

在消费电子领域,RISC-V将逐步替代部分ARM架构芯片,应用于智能手机、平板电脑、智能穿戴等设备,尤其是在中低端机型与智能硬件中,凭借成本与定制化优势占据市场份额。

RISC-V的开源特性降低芯片设计成本30%-50%,国产方案成本仅为英伟达同性能产品的30%。这种成本优势对于价格敏感的消费电子产品尤为重要。

3.2 低功耗特性

消费电子产品追求高性能与长续航的平衡。RISC-V架构赋予产品强大运算能力的同时,有效降低功耗。以智能穿戴设备为例,可实现长时间续航,且在运行各类复杂应用时流畅不卡顿。

泰凌微电子发布的TL321X芯片运用RISC-V架构,在智能穿戴设备中实现了功耗与性能的最优平衡。全志科技在智能音箱处理器市场占据全国第一的地位,其RISC-V芯片的低功耗设计功不可没。

3.3 应用场景拓展

RISC-V在消费电子领域的应用已从早期的简单控制扩展到复杂场景:

智能家居 RISC-V芯片广泛应用于智能家电、扫地机器人、智能视觉等细分领域。全志科技在扫地机器人芯片市场占有率超过50%。石头科技、云鲸、小米等知名品牌的扫地机器人均采用全志科技的解决方案。

无线音频 泰凌微电子的TL751X芯片基于双核RISC-V,能够高效处理音频信号,实现高保真音质输出,同时大幅降低音频传输延迟。紫光展锐推出的春藤系列蓝牙耳机芯片也采用了RISC-V技术。

AIoT终端 RISC-V的低功耗特性使其在智能传感器领域极具优势,可实时精准采集温度、湿度及空气质量等关键数据。预计到2031年,RISC-V芯片在消费电子领域的全球市场份额将达到39%。

3.4 人形机器人市场RISC-V的表现

RISC-V在人形机器人领域的技术优势主要体现在:

开放性与可定制性 RISC-V作为一种开源、免费的指令集架构,其开放特性允许企业进行深度自主设计与优化,为具身智能机器人产业在核心处理器层面实现"自主可控"提供可行的技术路径。

成本与资本效率 实现高性能人形机器人芯片无需支付高昂的ISA授权费,企业可以将宝贵的资本投入到最能形成差异化优势的芯片设计和软件算法研发中。

AI原生能力 RISC-V的模块化设计天然适配AI加速需求,可通过添加自定义指令集扩展等方式,优化AI算法的执行效率。

2026年1月,北京人形机器人创新中心与进迭时空的联合技术验证取得关键成果,标志着我国在高性能人形机器人最核心的运动控制上,实现了从芯片到系统的自主可控。

进迭时空的Spacemit Key stone K3系列芯片采用RISC-V同构融合计算技术,集成8个高性能计算大核+8个超宽并行计算AI核,可提供130 KDMIPS通用算力及60TOPS通用AI算力。这证明了RISC-V架构芯片能够胜任人形机器人这一对实时性、可靠性要求极高的场景。

3.4 生态成熟度挑战

尽管RISC-V在消费电子领域展现出强劲的增长势头,但仍面临生态成熟度不足的挑战。相较于x86、Arm数十年积累的完善生态,RISC-V的软件工具链、应用场景适配仍有差距。尤其是在高端应用、专业软件等领域,生态建设需要长期投入。

 

4.自主可控方面RISC-V的表现

4.1 自主可控的战略价值

在中美科技竞争的大背景下,芯片自主可控已成为国家战略。RISC-V作为当今世界三大指令集之一,是第一个具有全球影响力的开放标准指令集,不受单一企业或国家的控制,对我国在芯片领域实现自主可控具有重要意义。

中国移动旗下芯昇科技总经理肖青指出:"在万物互联时代,要让越来越多的智能终端用上国产化芯片。"芯昇科技自2020年成立以来,锚定RISC-V技术路线,致力于打破"卡脖子",实现芯片内核自主可控。

4.2 技术自主的实现路径

指令集层面自主 RISC-V开源指令集允许企业基于开源架构进行自主研发,从指令集层面构建起完全自主可控的技术底座,摆脱对单一海外厂商核心技术的依赖。蓝芯算力创始人卢山表示:"我国要做CPU,无论是x86还是ARM架构,终究绕不开海外授权。"正是基于这一判断,他于2023年成立蓝芯算力,致力于用RISC-V架构突破服务器芯片"卡脖子"困境。

全栈自研能力 进迭时空实现了从指令集架构到芯片设计的全栈自研,其Spacemit Key stone K3系列芯片采用RISC-V同构融合计算技术,实现了高性能计算与AI算力的原生结合。

供应链安全 RISC-V的开放性提供了架构自由,避免了因专有IP供应商改变策略或停止支持而带来的长期风险。对于工业、汽车、航空航天等生命周期长达十年甚至更久的产品,这一特性尤为重要。

4.3 政策层面的支持

2025年,八部门联合起草《全国RISC-V芯片发展指导意见》,鼓励在智能终端、服务器、车规芯片等领域规模化应用。这份政策文件旨在在全国范围内鼓励使用开源的RISC-V芯片,以减少国家对西方技术的依赖。

雄安新区作为疏解北京非首都功能集中承载地,为零新技术新产品提供了丰富的场景验证。芯昇科技落地雄安后,先后发布了全球首颗RISC-V内核超级SIM芯片、国内首颗RISC-V内核卫星+蜂窝双模IoT-NTN芯片等产品。

4.4 自主可控的局限性

尽管RISC-V在自主可控方面具有显著优势,但也存在一些局限性:

生态依赖 虽然RISC-V指令集本身是开源的,但芯片设计所需的EDA工具、先进制程工艺等仍可能受到国际供应链的影响。

标准制定话语权 虽然中国在RISC-V国际标准提案中的贡献率达到37%,但RISC-V国际基金会总部仍位于瑞士,中国企业在标准制定中的话语权仍需进一步提升。

碎片化风险 RISC-V允许企业自定义指令集扩展,这虽然带来了灵活性,但也可能导致生态碎片化,不同厂商的RISC-V芯片之间可能存在兼容性问题。

4.5 与龙芯路线的对比

在自主可控的技术路线上,RISC-V与龙芯的LoongArch架构代表了两种不同的思路:

龙芯LoongArch路线 龙芯中科完全自研指令集,自主可控天花板高,适合对指令集自主有强需求的场景。龙芯实现指令集—IP核—OS全栈自主化,依托鹤壁封装基地(国内首条全国产装备封测线),年产能3000万颗,12/14纳米工艺可委托中芯国际等国内代工,规避制裁风险。

RISC-V路线 基于开源指令集做自主扩展,生态复用性强,研发周期短,适合AI、边缘计算等快速迭代场景。RISC-V在Linux、开源鸿蒙适配方面进展迅速,AI/边缘生态活跃。

龙芯创始人胡伟武曾表示,RISC-V架构指令条数较少,比较适合学术研究以及物联网应用,基于RISC-V同样不能构建自主生态体系。然而,随着RISC-V向高性能领域的不断突破,这一观点正在受到挑战。

 

5.中国芯片未来要靠RISC-V吗?

5.1 RISC-V的历史性机遇

RISC-V为中国芯片产业提供了一个前所未有的历史性机遇。倪光南院士指出:"目前,主流CPU市场仍被X86、ARM架构垄断,但新兴的开源指令集RISC-V将为我国芯片产业发展提供新机遇,如果抓住机会,就有可能在CPU核心技术上掌握主动权。"

这一机遇的核心在于:

· 开源免费:无需支付高昂的授权费用,降低了芯片设计的门槛

· 技术自主:从指令集层面实现自主可控,摆脱对海外厂商的依赖

· 生态共建:中国企业在RISC-V生态中的贡献率不断提升,有望在未来的标准制定中掌握更多话语权

5.2 多技术路线并存的现实

然而,中国芯片的未来并非只有RISC-V一条路径。当前,中国芯片产业呈现出多技术路线并存的格局:

x86路线 以海光信息、兆芯为代表,采用x86架构IP内核授权模式,兼容现有软件生态,主要应用于服务器和PC领域。

ARM路线 以华为鲲鹏、飞腾为代表,获得Armv8永久授权,在移动设备和服务器领域具有较强竞争力。

自主指令集路线 以龙芯(LoongArch)、申威(SW-64)为代表,完全自主研发指令集,自主可控程度最高,主要应用于政务、军工、关键行业信创。

RISC-V路线 以阿里平头哥、全志科技、进迭时空等为代表,基于开源架构进行创新,在AIoT、边缘计算、人形机器人等新兴领域快速扩张。

5.3 RISC-V的适用边界

RISC-V并非万能药,其适用场景存在明确边界:

适合场景

· 对成本敏感的物联网、消费电子终端

· 需要特定领域加速(DSA)的边缘AI场景

· 轻量级低功耗设备

· 定制化与国产替代需求强烈的领域

· 生命周期长、需避免IP授权风险的工业、汽车产品

挑战场景

· 高安全关键系统,如刹车控制、安全气囊(ASIL-C/D)

· 复杂实时控制场景,如智能手机、个人电脑、通用服务器

· 需要快速上市、依赖成熟生态的项目

5.4 生态建设的长期性

RISC-V的发展面临的最大挑战是生态成熟度不足。相较于x86、Arm数十年积累的完善生态,RISC-V的软件工具链、应用场景适配仍有差距,尤其是在高端服务器、专业软件等领域,生态建设需要长期投入。

阿里云张献涛预测,RISC-V从IoT到数据中心的大规模应用需5-8年。这意味着RISC-V的真正成熟还需要时间,短期内难以完全替代x86和Arm。

5.5 战略建议

基于以上分析,对中国芯片产业的未来发展提出以下建议:

第一,坚持多技术路线并行 不应将所有筹码押注在RISC-V上,而应保持x86、ARM、自主指令集、RISC-V等多条技术路线的协同发展,根据不同应用场景选择最适合的架构。

第二,聚焦RISC-V的优势领域 在AIoT、边缘计算、人形机器人、汽车电子等RISC-V具有天然优势的领域加大投入,形成差异化竞争力。

第三,加强生态建设 持续投入软件工具链、操作系统、编译器等生态建设,补齐RISC-V在高端应用领域的短板。

第四,推动标准制定 积极参与RISC-V国际标准制定,提升中国企业在全球芯片产业中的话语权。

第五,保持技术自主的底线思维 在拥抱RISC-V开源生态的同时,也要保持自主指令集研发能力,确保在极端情况下的技术安全。 

结语

RISC-V的崛起为中国芯片产业提供了一个难得的历史性机遇。其开源、免费、可定制的特性,使其成为打破x86/Arm双寡头垄断、实现自主可控的重要路径。从25%的全球市场份额,到360亿颗的2031年出货量预测,RISC-V正在从"备选方案"成长为"主流架构"。

然而,RISC-V并非中国芯片未来的唯一答案。在高端服务器、智能手机、高安全关键系统等领域,x86和Arm仍具有不可替代的优势。龙芯等自主指令集路线在极端自主可控场景下仍具有战略价值。

中国芯片的未来,不应是单一架构的"独角戏",而应是多技术路线协同发展的"交响乐"。RISC-V将是其中最重要的声部之一,但不是全部。只有在开放合作与自主可控之间找到平衡,在技术创新与生态建设之间把握节奏,中国芯片产业才能真正实现从"跟跑"到"并跑"再到"领跑"的跨越。真正的中国芯未来,在于多元技术路线的协同创新,在于开放生态与自主可控的有机统一,在于产业链上下游的协同攻关。唯有如此,才能在全球半导体产业格局重塑的历史进程中,赢得属于中国的一席之地。

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