国产芯片香山背后的技术实力：揭秘高端CPU IP核开发难度
揭秘国产芯片背后的黑科技：高端CPU IP核研发路线图
1月5日最新消息，中国科学院计算技术研究所的研究员包云岗近日在微博上发表了一篇长文，讨论了硅谷知名网络人物GeorgeHotz对香山开源CPU项目的关注以及香山的研发过程。
乔治·霍茨提到，“为何最顶尖的开源CPU项目——香山，竟然出自中国？这让人不禁要问，美国是否还有其他项目能够在这个领域超越它？” 这一提问引发了对于全球半导体技术竞争的关注。香山项目的成功不仅体现了中国在芯片设计领域的快速发展，也反映了中国在开源硬件方面取得的重要进展。同时，这也促使人们思考美国在这一领域的现状与未来的发展方向。在全球科技竞赛的大背景下，这样的比较无疑会激励相关国家加大投入，推动技术创新，以保持各自的竞争力。
看到国际上对香山开源项目的反馈，包云岗回顾起过去几年香山的研发过程，心中涌起了诸多感慨。
他表示，开源芯片是一件很难的事，尤其是高端CPU IP核，有些人质疑“香山雷声大、雨点小，一直没有量产芯片”、“香山是PPT造芯”，说实话，很多人低估了开发一款高端CPU IP核的难度，某种程度上可以说这比直接做一款CPU的难度更大。
包云岗解释称，因为CPU对面积、功耗的要求相对低一些，但是CPU IP核则既要性能高，又要面积小，还要功耗低，PPA不能有一项短板才能竞争力。
“回望2024年，我们用了一年时间不断优化第三代香山(昆明湖架构)的面积和功耗，才终于实现和N2相比差距缩到8%以内。”包云岗说。
据了解，“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”。
中国科学院计算技术研究所于2021年成功研发了首款开源高性能RISC-V处理器核“香山（雁栖湖）”。
第一代“香山”主频达到1.3GHz，28nm工艺，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。
2023年5月，第二代“香山”（“南湖”）发布，主频达到2GHz，14nm工艺，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。
2024年4月，第三代“香山”（“昆明湖”）开源高性能RISC-V处理器核发布，设计工艺为7nm，主频达到3GHz，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。
得益于其指令精简、可扩展性强和开源等优点，RISC-V指令集一直被认为是除了x86和Arm之外最具潜力的第三大处理器指令集架构，也被视为中国芯片产业实现自主可控的关键路径。