进迭时空基于香山IP核开发的服务器芯片V100。 朱献东/摄

如意社区示意图。软件所供图

3月26日，由中国科学院计算技术研究所（以下简称计算所）牵头开发的国际唯一开源高性能RISC-V处理器系统——“香山”开源计算系统和由中国科学院软件研究所（以下简称软件所）开发的原生RISC-V操作系统“如意”在2026中关村论坛年会正式发布。“香山”与“如意”的发布，标志着我国主导的两大RISC-V开源根社区已然成形，我国在全球开源技术标准制定中获得了更多话语权。

“过去我们主要在别人主导的x86、ARM生态中布局，难以实现超越。RISC-V是中国实现‘三分天下有其一’的历史机遇。”软件所研究员武延军认为。

时间回到10年前，2016年11月15日凌晨3点，中国科学院青年创新促进会学术年会的酒店房间里，武延军与计算所研究员包云岗靠在各自的床头，越聊越兴奋。他们的话题是2010年诞生于美国加利福尼亚大学伯克利分校实验室的第五代精简指令集RISC-V。

指令集是基础软硬件生态的“底层语法”。每一个IT时代的转折点，都伴随着操作系统与新指令集的协同演进：PC时代的微软与x86指令集、移动终端时代的安卓与ARM指令集，都印证了这一规律。RISC-V的出现，也被赋予这样的期待。

当时，武延军和包云岗便约定，他们要用RISC-V解决未来软硬件协同的核心难题。

躬身入局

对很多人来说，RISC-V是个很陌生的词语。

要理解RISC-V为何如此关键，必须回到计算机最底层的逻辑。

指令集是中央处理器能直接识别和执行的二进制命令集合，是硬件与软件之间的“标准通话语言”。软件（程序）通过指令集指挥硬件（物理设备）做具体工作。硬件必须“听懂”这种语言，软件也必须“会说”这种语言，两者才能协同运行。

过去60年曾经出现过数十种“语法”，但最终英特尔主导的x86架构统治了个人电脑与服务器，ARM公司的ARM架构则通过授权模式占据了移动端。它们构成了坚固的软硬件生态壁垒，后来者要么不被允许使用和更改，要么需要支付高昂的授权费。即便获得授权，在功能定制上也处处受限。

选择一种指令集，就意味着选择了整个软硬件技术栈的演进路径，同时也不得不接受其背后的商业规则。

微软、红帽、高通、苹果、谷歌等公司都是通过深度绑定这两种架构，垄断了PC、手机移动端和服务器市场。反过来，这也进一步固化了x86与ARM两大指令集的“江湖地位”。

RISC-V的颠覆性正在于此。作为一个基于精简指令集原则的开源架构，它自诞生之日起就带着“开源、开放、可定制”的基因。它试图回答一个问题：如果计算机体系结构的基础是开放的，数字世界是否会变得不同？

2018年，中国开放指令生态（RISC-V）联盟、中国RISC-V产业联盟相继成立。一年后，一系列“断供”事件让中国科技界与产业界清醒地认识到，国内RISC-V生态发展必须按下加速键。

同年，中国科学院正式对RISC-V立项支持。这一战略布局长达10年，清晰地分为3个层面：首先是关键核心技术突破，其次是产业协同，最后是实现生态共建。

“RISC-V给我们提供了一个构建全新计算生态的路径，发展RISC-V迫切需要推动RISC-V生态的发展。”一边是科技自立自强的迫切需求，另一边是面向全球开源开放的历史机遇，包云岗和武延军带着各自的团队，躬身入局。

“香山”，“0”的突破

2019年6月23日，美国亚利桑那州凤凰城。这天，包云岗参加了一场主题为“面向下一代计算的敏捷开放硬件”的研讨会。这次会议让他意识到，开源芯片将是未来芯片领域新一轮的创新热潮。

不过，直到会议结束，他才发现自己是这场研讨会上唯一一位来自美国之外的报告人，“多少显得有些势单力薄”。

从美国回来没多久，包云岗就选定了RISC-V与开源芯片的攻关方向。多点着力，他带领团队先后启动了“一生一芯”计划、开源EDA工具链、开源高性能RISC-V处理器核“香山”项目。

随之而来的，是更大的困难与挑战——开源理念不被芯片业界所接受。在软件领域，开源已成为一种共识，甚至是首选的开发模式——96%的软件包含开源代码，开源代码占比高达77%；但在芯片设计领域，尤其是在高端芯片领域，这两个数字却几乎都是0。

在包云岗看来，这才是坚持开源芯片开发过程中真正的困难：许多人不认可开源芯片的理念，乃至集成电路领域的一些专家都觉得“开源芯片质量不行”“开源芯片只是学术玩具”。直到2022年，仍有业界专家吐槽：“‘香山’就是个笑话。”

“我们坚信，它们在高端芯片领域一定会实现‘0’的突破。”包云岗早就有心理建设，只要目标科学合理，终将抵达。

令他倍感欣慰的是，“香山”项目很快得到了中国科学院的专项支持。2019年秋，中国科学院启动一个“先导专项”，专门划拨一笔经费支持“香山”项目，支持计算所开展对开源处理器核心技术的攻关。

“这让我们看得更加清楚，中国的优势是什么，国家真正需要什么。”包云岗说。

在外界还在不断发出质疑声时，“香山”项目进展神速。2022年，“香山”第一代“雁栖湖”流片，成功运行Linux；2024年，“香山”第二代“南湖”问世，并在2025年分别被摩尔线程与芯动科技公司集成到当年发布的新一代芯片中，其中摩尔线程出货量达数万颗；2025年下半年，第三代“昆明湖”完成面向首批系统级芯片的产品级交付。相比“雁栖湖”，“昆明湖”的性能足足提升了两倍。

“性能提升两倍，要投入的人力达8倍都不止，因为每提升10%的性能，要付出的工作量都是指数级增长的。”包云岗说，“香山”项目一开始就锚定要做高性能芯片，只有性能足够高，企业才敢去用；只有企业敢用，开源芯片才有“跑通”的机会。

今天，“香山”核心性能已进入全球领先行列。其中，搭载“香山”（昆明湖）处理器核的RISC-V芯片成功点亮，实测性能超16分/吉赫兹，是目前全球性能最强、最活跃的开源RISC-V处理器核；面向终端的“香山”（南湖）更是我国首款对标ARM Cortex-A76的开源高性能处理器核，实现了从数据中心、智能计算到终端场景的全覆盖。开源“香山”已成为高性能RISC-V芯片的创新底座，支撑企业研发更具竞争力的产品。3月24日，在玄铁RISC-V生态大会上，阿里达摩院宣布玄铁将参与下一代“香山”（昆明湖）V3处理器核的联合研发。

同时，团队还打造了全球首个数据中心开源片上互连网络“温榆河”和首款终端开源片上互连IP“珠江”，填补了高性能开源片上互连领域的空白。

“过去5年，‘香山’团队其实就是一直努力在做一件事——用真实芯片逐个打破传统观念。”包云岗告诉《中国科学报》，“应该说，‘开源=低性能’‘开源=低质量’的观念已经被打破了，‘香山’的高性能和高质量在很多企业内部评估中得到了确认。”

“如意”，搭建生态底座

计算行业流传着一句话：硬件决定下限，软件决定上限。

x86和ARM之所以难以撼动，根本原因是其背后几十年积累的“生态护城河”——全球的开发者已经习惯了基于它们的架构设计芯片、开发程序，海量用户已经习惯了基于它们的应用进行工作。想要攻下这条“护城河”，唯一的办法就是从根基开始搭建自己的生态底座。

编译工具链、操作系统内核及关键基础组件等基础软件的适配，是指令集架构的生态底座，它们是所有硬件和应用软件绕不开的“基础设施”。构建一个适配全新指令集的底座，是一项浩大的“基建工程”。

软件所团队从几个关键层面系统推进：深度参与RISC-V国际基金会相关工作组，从标准层面推动RISC-V指令集不断完善；持续对GCC、OpenJDK、V8等基础软件的关键软件上游作出贡献，实现对RISC-V架构的原生支持；围绕openEuler操作系统研发RISC-V架构发行版，实现关键软件的统一供给。

“基建工程往往投入多、周期长、短期回报低，企业独自承担代价太高，就会动力不足。”武延军直言，这恰恰是“国家队”该干的。

最能体现这一投入的是对国产开源操作系统openEuler的全力适配。从2020年开始，软件所团队持续将RISC-V架构推入openEuler，并且不断迭代，将其打造为RISC-V领域的“开发者首选平台”。2024年6月，openEuler实现了由同一套源代码生成x86、ARM、RISC-V 3个架构的发行版。最近更新的RISC-V版本更是在质量上与主流架构版本实现了“全量对齐”。

这项工作的价值也在产业界迅速显现。2024年玄铁RISC-V生态大会上，软件所推出了一款笔记本电脑“如意BOOK”，随后它在开源鸿蒙开发者大会设备分论坛上亮相，相继引发轰动。这是RISC-V生态第一次以实物PC的形态走向终端消费者，也让业界第一次看到了“开源鸿蒙+RISC-V”的实体成果。

正如研发团队所言，有了这张生态“名片”，就会让更多参与者有底气跟进，推动技术向商业化落地迈进。

不过，在成功将openEuler、OpenHarmony等主流开源操作系统移植到RISC-V架构中之后，软件所团队遇到了不可忽视的瓶颈——“借鸡下蛋”的模式终究有局限。

这些开源操作系统社区主要的设计目标依然是当下的“主流”芯片架构，如x86和ARM。将RISC-V“适配”进去，虽然解决了从无到有的问题，但系统往往不会优先考虑RISC-V的独特需求。

RISC-V需要一个完全“以自我为中心”的发展空间。

这一想法催生了“如意RISC-V社区”（以下简称如意社区）的诞生。2024年11月，在中国科学院的指导下，软件所联合中国电子工业标准化技术协会RISC-V工作委员会、软硬件厂商及高校、科研机构，在世界互联网大会乌镇峰会上正式发布如意社区。 

作为RISC-V原生上游社区，如意社区聚焦操作系统内核、编译器、工具链及关键基础组件的适配，以推动RISC-V软件生态发展为核心目标，加快关键技术成熟与规模化应用落地。

“以RISC-V为唯一‘信仰’的社区，‘战斗力’直线上升。”武延军直言，它很快在实质性推动RISC-V标准落地与工程化实施方面得到检验。

2024年10月，RISC-V国际基金会发布64位RISC-V应用处理器标准规范——RVA23，为长期困扰产业的RISC-V芯片碎片化难题提供了一套清晰统一的“通用标尺”，让不同厂商设计的处理器不再“各自为战”。与此同时，构建适配并遵循RVA23规范的操作系统，成为RISC-V通用计算生态走向成熟、规模化应用的核心环节。

2025年2月，如意社区启动“RISC-V内核同源”计划。该计划以统一技术底座为基础，通过工作组协同、联合验证与需求共治机制，推动RISC-V标准落地与工程化实施。围绕RVA23标准工程化落地，如意社区统筹推进多款芯片在操作系统、工具链、构建系统与运行环境等关键环节的适配，有效解决了芯片厂商在多个操作系统间重复适配、重复维护的问题。

“openEuler、OpenAnolis、openKylin等操作系统社区2025年发布的RVA23版本，都使用了‘同源内核’成果。”武延军告诉记者，在如意社区，RISC-V软件生态正从“碎片化”走向“系统化”，从“各自为战”走向“标准治理+社区协同”。

从底层基建到终端产品，围绕RISC-V的生态变革，逐渐蓄力。

3月26日，原生于如意社区、专注于RISC-V架构的操作系统“如意”终于首次与公众见面。它面向RISC-V生态上下游开发需求，集成了“RuyiSDK软件开发工具集”，为开发者敞开一道“RISC-V原生应用开发集成测试”的软件生态之门。

AI，引爆RISC-V未来的奇点

短短几年，“开源指令集+开源芯片+开源操作系统”紧密协同的软硬件新生态已初具雏形。如今，RISC-V平板电脑已在PC云桌面、政企移动智能无纸化办公系统等场景中应用。

“这么多RISC-V终端产品，在欧美市场是看不到的。”武延军坦言。

在他看来，当前x86、ARM的成熟生态已呈红海，而RISC-V则是充满可能性的新蓝海。

“开发者就像流水，顺势而为。哪里有机会、有资源、是增量，就会流向哪里。”武延军说，一旦有更多开发和应用的标杆案例并开始获得商业回报，雪球就会开始滚动。“到那时，生态的迁移可能不是线性的，而是在某个临界时刻突然加速、汇聚成流。”

大家深谙此道——RISC-V最终能否逆袭成功，关键在于如何汇聚起百万、千万量级的开发者。

最近，包云岗跟好友武延军分享了他的看法：人工智能（AI）将是引爆RISC-V未来的奇点。

“我强烈地感受到，全球许多地方都在用RISC-V架构做AI的推理芯片。”包云岗说，AI有着形形色色的推理需求，而传统芯片在灵活性、扩展性等各方面都比不上RISC-V芯片，RISC-V芯片敏捷开发的优势将会在AI时代大放异彩。

“RISC-V for AI是确定的方向。”包云岗认为，在AI应用爆发、能耗成为突出矛盾的今天，打造一枚高度专用、极低能耗的“场景芯片”，是RISC-V最独特的竞争优势。而这一优势，终将会转化为大多数开发者都会围绕其进一步开发应用的“胜势”。

武延军对此深表赞同。他同时表示，不仅RISC-V芯片会迎来AI应用的“iPhone时刻”，AI for RISC-V也将面临类似的事态——以后RISC-V生态的建设，可能不再主要依赖传统意义上的人力堆砌。未来，大量基础软件、应用软件可能由AI智能体直接生成、调用或托管。

“RISC-V生态的构建，势必要‘接住’这样的时代。因此，我们必须打造一个不仅是对开发者友好，还是对AI友好的RISC-V生态。”武延军说，这也是中国开源技术根社区正在加速构建的方向。