【導(dǎo)讀】隨著AI從數(shù)字世界走向物理世界，機(jī)器人正在成為下一代計(jì)算平臺(tái)的重要載體。機(jī)器人不同于PC、手機(jī)等傳統(tǒng)智能終端，不僅需要強(qiáng)大的通用計(jì)算能力，還需要AI推理能力以及毫秒級(jí)實(shí)時(shí)控制能力。這種全新的計(jì)算需求，正在推動(dòng)處理器架構(gòu)迎來(lái)新的變化。
2026年WAIC期間，在芯原主辦的“RISC-V和物理智能論壇”上，進(jìn)迭時(shí)空聯(lián)合創(chuàng)始人兼總裁孫彥邦圍繞RISC-V與物理AI（Physical AI）的結(jié)合，分享了公司過(guò)去五年在機(jī)器人計(jì)算芯片領(lǐng)域的探索，以及其對(duì)于未來(lái)計(jì)算架構(gòu)演進(jìn)的判斷。
RISC-V更適合成為下一代計(jì)算架構(gòu)
孫彥邦認(rèn)為，理解RISC-V，首先要關(guān)注它最核心的特點(diǎn)——開(kāi)放。
過(guò)去幾十年，計(jì)算產(chǎn)業(yè)形成了兩大主流架構(gòu)體系：x86和Arm。x86抓住了“大型機(jī)、小型機(jī)到個(gè)人計(jì)算機(jī)”的發(fā)展機(jī)遇，建立了PC時(shí)代的生態(tài)；Arm則憑借低功耗優(yōu)勢(shì)，從高性能計(jì)算逐漸進(jìn)入移動(dòng)計(jì)算領(lǐng)域，形成了智能手機(jī)時(shí)代的生態(tài)。
RISC-V作為一種開(kāi)放指令集架構(gòu)，最大的價(jià)值在于模塊化和可擴(kuò)展。
在進(jìn)迭時(shí)空成立之初，業(yè)界經(jīng)常會(huì)提出一個(gè)問(wèn)題：RISC-V到底適合應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？當(dāng)時(shí)，很多觀點(diǎn)認(rèn)為RISC-V未來(lái)可能會(huì)替代Arm和x86，進(jìn)入PC或者服務(wù)器市場(chǎng)。孫彥邦認(rèn)為，RISC-V真正的機(jī)會(huì)并不一定是在傳統(tǒng)市場(chǎng)進(jìn)行替代，而是在新的計(jì)算需求中創(chuàng)造新的生態(tài)。
原因在于，如果RISC-V進(jìn)入PC或手機(jī)市場(chǎng)，需要面對(duì)已經(jīng)非常成熟的軟件生態(tài)和產(chǎn)業(yè)鏈壁壘。但機(jī)器人和AI是全新的產(chǎn)品形態(tài)，從編程語(yǔ)言、操作系統(tǒng)到應(yīng)用軟件，都還處于快速發(fā)展階段。因此，一項(xiàng)新技術(shù)更容易在新的產(chǎn)品類別中建立生態(tài)。
過(guò)去x86和Arm的發(fā)展路徑，本質(zhì)上也是如此。新的產(chǎn)品催生新的計(jì)算需求，而新的計(jì)算需求推動(dòng)新的架構(gòu)形成。孫彥邦認(rèn)為，機(jī)器人和物理AI，可能正是RISC-V建立下一代計(jì)算生態(tài)的重要機(jī)會(huì)。
機(jī)器人需要融合CPU、AI和實(shí)時(shí)計(jì)算能力
機(jī)器人正在成為一種全新的計(jì)算設(shè)備。傳統(tǒng)PC時(shí)代，用戶最關(guān)注CPU性能；AI時(shí)代，行業(yè)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向GPU和AI加速能力。但對(duì)于機(jī)器人而言，單一計(jì)算能力已經(jīng)無(wú)法滿足需求。
機(jī)器人同時(shí)需要三類核心能力：
一是強(qiáng)大的CPU通用計(jì)算能力。機(jī)器人需要完成任務(wù)規(guī)劃、系統(tǒng)管理、環(huán)境理解等復(fù)雜任務(wù)，需要高性能CPU作為核心控制；
二是強(qiáng)大的AI計(jì)算能力。機(jī)器人需要依靠視覺(jué)感知、語(yǔ)音理解、行為決策等AI模型完成智能交互；
三是實(shí)時(shí)計(jì)算能力。機(jī)器人不同于普通終端，實(shí)時(shí)性不僅影響體驗(yàn)，更直接關(guān)系安全。例如，一個(gè)機(jī)器人動(dòng)作如果無(wú)法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，可能導(dǎo)致碰撞或者操作失誤，因此實(shí)時(shí)計(jì)算是機(jī)器人不可缺少的能力。
目前，行業(yè)普遍采用異構(gòu)計(jì)算方案，例如CPU負(fù)責(zé)通用計(jì)算，GPU負(fù)責(zé)AI計(jì)算，再通過(guò)MCU負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)控制。這種方案雖然能夠滿足當(dāng)前部分需求，但在大規(guī)模量產(chǎn)時(shí)仍存在問(wèn)題。
從硬件角度看，多芯片、多板卡之間需要大量連接，增加系統(tǒng)復(fù)雜度；從軟件角度看，不同計(jì)算單元需要維護(hù)不同系統(tǒng)和軟件生態(tài)，提高開(kāi)發(fā)難度。
在實(shí)際機(jī)器人生產(chǎn)過(guò)程中，大量線束和板卡連接也會(huì)帶來(lái)可靠性問(wèn)題。因此，機(jī)器人規(guī)模化發(fā)展需要更加高度集成的計(jì)算方案。
RISC-V推動(dòng)機(jī)器人同構(gòu)融合計(jì)算
針對(duì)機(jī)器人計(jì)算需求，進(jìn)迭時(shí)空提出了基于RISC-V的同構(gòu)融合計(jì)算理念。孫彥邦介紹，這一方案主要包含三個(gè)方向。
第一是統(tǒng)一架構(gòu)。未來(lái)機(jī)器人中的CPU計(jì)算、AI計(jì)算和實(shí)時(shí)計(jì)算，都可以基于RISC-V架構(gòu)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一設(shè)計(jì)。在這一架構(gòu)下，如果系統(tǒng)需要更強(qiáng)CPU能力，可以增強(qiáng)標(biāo)量計(jì)算單元；如果需要更強(qiáng)AI能力，可以增加AI擴(kuò)展模塊；如果需要實(shí)時(shí)控制，則可以加入實(shí)時(shí)計(jì)算核心。
第二是統(tǒng)一內(nèi)存。傳統(tǒng)異構(gòu)架構(gòu)中，不同計(jì)算單元通常擁有獨(dú)立內(nèi)存，需要頻繁進(jìn)行數(shù)據(jù)搬運(yùn)。而統(tǒng)一內(nèi)存架構(gòu)可以讓CPU、AI加速單元以及實(shí)時(shí)計(jì)算模塊共享同一存儲(chǔ)空間，提高效率并降低成本。孫彥邦認(rèn)為，蘋(píng)果近年來(lái)在AI應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)，很大程度來(lái)源于統(tǒng)一內(nèi)存架構(gòu)帶來(lái)的效率提升。
第三是融合算力。未來(lái)機(jī)器人不應(yīng)該依靠多個(gè)獨(dú)立芯片拼接，而應(yīng)該通過(guò)一顆芯片同時(shí)提供CPU、AI和實(shí)時(shí)計(jì)算能力，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)融合。
從K1到K3，探索機(jī)器人專用RISC-V芯片
基于這一理念，進(jìn)迭時(shí)空已經(jīng)推出兩代RISC-V機(jī)器人計(jì)算芯片：K1和K3。
第一代K1主要完成架構(gòu)產(chǎn)品化探索，具備約2T算力，重點(diǎn)應(yīng)用于機(jī)器人基礎(chǔ)能力，包括自然語(yǔ)言處理、機(jī)器視覺(jué)感知以及運(yùn)動(dòng)姿態(tài)控制。不過(guò)，K1并沒(méi)有試圖用一顆芯片解決機(jī)器人全部需求，而是選擇從機(jī)器人關(guān)節(jié)等具體應(yīng)用場(chǎng)景切入。
第二代K3進(jìn)一步提升了融合計(jì)算能力。CPU方面，采用8核心X100處理器，主頻達(dá)到2.4GHz；AI方面，采用8核心A100 AI計(jì)算單元，提供60TOPS算力；實(shí)時(shí)計(jì)算方面，加入2核心RT24實(shí)時(shí)處理單元，主頻600MHz。
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通過(guò)CPU、AI和實(shí)時(shí)核心融合，K3能夠覆蓋機(jī)器人從感知、推理到控制的完整計(jì)算鏈路。
開(kāi)放生態(tài)，讓機(jī)器人快速遷移到RISC-V平臺(tái)
孫彥邦認(rèn)為，對(duì)于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)而言，最關(guān)鍵的不只是芯片性能，而是軟件生態(tài)和開(kāi)發(fā)效率。進(jìn)迭時(shí)空已經(jīng)將K系列芯片應(yīng)用于實(shí)際機(jī)器人項(xiàng)目。
例如，公司將芯片提供給北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心（天工），支持相關(guān)機(jī)器人應(yīng)用驗(yàn)證；在上海人形機(jī)器人創(chuàng)新中心，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)兼容硬件平臺(tái)，將機(jī)器人系統(tǒng)從Arm平臺(tái)遷移到RISC-V平臺(tái)。
“工程師下午開(kāi)始進(jìn)行代碼編譯和適配，到晚上即可讓完整機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)行?！睂O彥邦強(qiáng)調(diào)，這種快速遷移能力，體現(xiàn)了開(kāi)放架構(gòu)在軟件生態(tài)方面的優(yōu)勢(shì)。
孫彥邦表示，未來(lái)機(jī)器人領(lǐng)域的軟件、硬件都會(huì)越來(lái)越開(kāi)放。無(wú)論CPU、AI計(jì)算單元，還是擴(kuò)展指令集，都需要具備高度靈活性。
百億級(jí)機(jī)器人市場(chǎng)需要新的計(jì)算生態(tài)
孫彥邦認(rèn)為，機(jī)器人未來(lái)可能成為繼PC和手機(jī)之后的新一代計(jì)算終端。過(guò)去PC年出貨量約為數(shù)億臺(tái)，手機(jī)年出貨量達(dá)到二三十億臺(tái)。隨著物理AI的發(fā)展，未來(lái)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)?？赡苓_(dá)到百億級(jí)別。
一旦單一設(shè)備達(dá)到超過(guò)1億臺(tái)規(guī)模，產(chǎn)業(yè)一定會(huì)走向高度集成化。過(guò)去PC時(shí)代形成了x86生態(tài)，手機(jī)時(shí)代形成了Arm生態(tài)，而機(jī)器人時(shí)代也需要一種新的計(jì)算生態(tài)。在孫彥邦看來(lái)，這正是RISC-V面向未來(lái)最大的機(jī)會(huì)。
通過(guò)同構(gòu)融合計(jì)算架構(gòu)，將CPU、AI和實(shí)時(shí)控制能力融合到一顆芯片中，RISC-V有機(jī)會(huì)成為面向AI和機(jī)器人的下一代計(jì)算基礎(chǔ)。
