16-LU-Gang.pdf

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1、中國電信在RISC-V領域的思考和探索2 0 2 3?8?2 3?RISC-V端-邊-云發展態勢分析中國電信對RISC-V的思考中國電信在RISC-V領域的探索123RISC-V 端-邊-云發展進展RISC-V正在逐步從端側擴展到邊緣計算和云計算領域，進展迅速端側：主流芯片商、云商等陸續發布RISC-V產品體系邊緣計算側：2022-2023年已出現多款邊緣側高性能RISC-V CPU云計算側：2023年被視為是RISC-V進入云計算的元年端側云計算邊緣計算 陸續發布RISC-V物聯網產品體系，頭部芯片產品出貨量已超數十億 2022年采用RISC-V芯片架構的處理器核已出貨100億顆，其中一半來

2、自中國 部分芯片商沖擊邊緣計算側高性能芯片，2022-2023年已發布多款高性能RISC-V CPU 設備商緊跟其后，發布邊緣計算場景的單板計算機、邊緣服務器等設備 2023年被視為是RISC-V進入云計算的元年，國內外均在同年發布RISC-V服務器芯片 主流云商及運營商開啟進行操作系統等云計算軟件生態建設?RISC-V端-邊-云發展態勢分析中國電信對RISC-V的思考中國電信在RISC-V領域的探索123中國電信天翼云高速發展打造數字信息基礎設施中國電信大力發展云計算，完成算力豐富的全國性基礎設施建設，賦能千行百業算力布局方面，天翼云在中國電信“云網融合”戰略指導下，已形成“2+4+31+X

3、+O”的算力體系布局，目前正在大力推動智算算力建設天翼云上半年收入達到459億元人民幣，同比增長63.4%天翼云保持公有云IaaS及公有云IaaS+PaaS國內市場三強政務公有云基礎設施第一、全球運營商云第一打造200多個細分場景解決方案，服務335萬家企業客戶新技術基礎設施IaaS數據中心智算中心PaaSMaaS智算/超算應用語言大模型視頻圖像處理科學實驗算力基礎設施云化網絡核心網接入網定制網通用應用互聯網應用行業應用企業數字化應用中國電信打造豐富的云計算軟硬件生態中國電信研發天翼云核心產品，持續加大對新型硬件的支持和引入力度，打造云計算適配驗證測試中心中國電信打造“一云多芯”的天翼云4.0

4、云底座，向下兼容主流芯片和操作系統，向上適配主流應用軟件建成國內運營商規模最大的云計算適配驗證測試中心，形成全國1+N中心布局，具備千臺服務器規模，聯合百家合作伙伴開展上千項適配測試積極開展新技術產品適配創新，針對國內外最先進的芯片產品開展驗證性測試，持續引入優化云底座性能應用軟件行業軟件通用軟件云平臺計算網絡存儲操作系統新型部件RISC-V芯片芯片云底座芯片關鍵需求：”靈活定制、生態繁榮、性能先進”RISC-V開源，廣泛被國際開源社區列為官方支持架構，且性能持續提升，有望滿足需求靈活定制生態繁榮性能先進ARM其它指令集RISC-V定制程度較高生態較為繁榮有代差定制程度高、生態有差距、性能不斷

5、提升第三方定制程度低生態繁榮性能先進X86RISC-V開源助力實現芯片靈活定制RISC-V指令集開源，可自主演進、定制指令集，助力實現芯片指令集級別靈活定制運營商芯片需求多樣性5/6G云計算物聯網低功耗需求低成本需求內置AI需求安全加密需求通信模組定制需求AI無線通信芯片需求虛擬化RAN芯片需求通感一體芯片需求高效能服務器芯片需求TEE可信計算芯片需求SmartNIC/DPU網絡芯片需求視頻流處理芯片需求AI推理/訓練芯片需求RISC-V助力芯片靈活定制RISC-V模塊化RISC-V可擴展RISC-V開源免費RISC-V開源處理器RISC-V優勢案例1案例2案例3基于RISC-V自定義IoT

6、DSP指令集降低物聯網功耗基于RISC-V自定義通信+AI指令集實現5G vRAN加速及AI無線優化基于RISC-V向量計算指令集擴展構建云計算高能效AI推理芯片RISC-V軟件生態日趨繁榮RISC-V有望滿足多行業芯片需求從而實現芯片技術路線收斂，解決軟件適配復雜難題?，F有芯片技術路線多、適配復雜路線2路線3路線1X86，桌面與服務器生態繁榮ARM，終端與服務器生態繁榮其他，應用場景與生態有差距RISC-V有望解決多路線軟件適配難題路線收斂基于RISC-V統一指令集滿足多場景需求互不兼容互不兼容國際社會共建多場景RISC-V軟件生態RISC-V芯片性能快速提升RISC-V芯片性能提升迅速，有

7、望迅速追平并超越部分ARM或x86定制芯片算力需求爆發式增長問題需求RISC-V芯片性能提升迅速大模型等新興云業務帶來的算力需求爆發式增長現有芯片定制技術路線周期長、成本高、性能增速慢RISC-V性能增速約為現有芯片定制技術路線的2倍RISC-V應用存在問題RISC-V指令集標準仍不完善，在虛擬化、AI計算等方向與x86和ARM仍有差距RISC-V虛擬化標準待增強技術點Improved early boot time printsSteal time accountingTime scalingSoftware injected synchronous faultsRISC-V AI/ML標準

8、待增強技術點Matrix Multiply Extension（MME矩陣計算擴展）RISC-V指令集云計算生態需進一步完善，主要云計算開源項目RISC-V適配率不高RISC-V指令集芯片多核互聯性能需提升,多核互聯芯片較少ARM已支持128核互聯128核3.2GHz5nmARMv9最高主頻制造工藝DDR5PCIe5.08個內存通道96個PCIe通道案例：ARM定制服務器芯片RISC-V多核互聯芯片較少廠商A廠商B廠商C4核8核64核1.85G2GHz2GHzRISC-V指令集在標準、云計算軟件生態、芯片性能等方面仍需進一步提升?RISC-V端-邊-云發展態勢分析中國電信對RISC-V的思考中

9、國電信在RISC-V領域的探索123愿景：推動RISC-V在中國電信端-邊-云全面應用芯片層基礎軟件層算力納管層應用層MCUCPUGPUDPUSSD物聯網OSRISC-V指令集芯片體系RISC-V端-邊-云軟件堆棧RISC-V端-邊-云異構算力納管物聯網節點資源管控邊緣數據中心資源管控云數據中心資源管控物聯網、邊緣計算、云計算推動RISC-V在中國電信端-邊-云算力基礎設施全面應用，實現算力底座芯片”靈活定制、生態繁榮、性能先進”RISC-V統一異構芯片指令集打造RISC-V開源軟件棧領先優勢打造領先的RISC-V算力納管平臺實現RISC-V規?；瘧肧DK端側邊緣OS邊緣容器邊緣側云OS虛擬

10、化云側RISC-V端-邊-云應用時間軸RISC-V從終端先走向邊緣計算CPU及云計算DPU、GPU等領域，并逐步突破云計算CPU端邊緣計算云計算時間軸 物聯網MCU 物聯網定位，藍牙，安全等模組 LTE Cat.1通信模組 5G RedCap模組 5G NTN 衛星通信模組 5G毫米波模組 單板計算機 邊緣AI盒子 邊緣工業網關 多形態邊緣計算設備 邊緣小基站 邊緣AI服務器 邊緣云數據中心 SSD硬盤主控 DPU控制核 GPU控制核 云計算虛擬化服務器CPU GPU等加速器的計算核2024-20252023RISC-V芯片定制探索持續探索基于RISC-V定制物聯網和云計算高性能芯片RISC-

11、V 定位，藍牙，安全等模組RISC-V 5G RedCap模組RISC-V LTE Cat.1模組降低功耗和成本物聯網芯片定制探索香山處理器仿真與評測擁抱RISC-V開源處理器社區（香山社區）高性能芯片定制探索虛擬化等指令集擴展研究指令集標準定制路線仿真RISC-V軟件生態建設探索CTyunOS成功適配RISC-V聯合天翼云公司、中科院軟件所PLCT實驗室，完成CTyunOSRISC-V適配，并在國內首臺RISC-V服務器板卡成功運行。5200+成功編譯內核及系統軟件包數量首個運營商云HostOS的RISC-V適配最新硬件國內首臺RISC-V硬件服務器基于CTyunOS及歐拉開源生態，基于合作

12、伙伴RISC-V H擴展CPU IP核完成軟硬件協同測試，內存消耗降低90%，啟動時延降低80%。行業領先業界首個支持RISC-V H擴展的輕量級虛擬機性能優異相比傳統虛擬化技術，關鍵指標性能大幅提升回饋社區已在OpenEuler建立代碼分支，逐步提交社區中國電信研究院完成了天翼云操作系統CTyunOS對RISC-V的適配，并自研支持RISC-V的輕量級虛擬機TeleVM自研RISC-V輕量級虛擬機TeleVMRISC-V高性能芯片集成應用探索其他形態RISC-V一體機方案（有序推進中）RISC-V云網融合邊緣盒式一體機TeleBox軟硬件整體方案硬件定制（已完成）CPU：4核 RISC-V

13、CPUAI加速器：內置1個NPUAI算力：4 TOPSINT8TeleBox外觀國產RISC-V CPU主板應用研發及落地應用邊緣AI視覺分析（推進中）5G云化智慧燈桿產品（推進中）硬件生態建設軟件生態建設打造高質量RISC-V邊緣計算軟件生態，完成主流邊緣計算開源軟件的RISC-V適配（已完成數十個）；接入主流AI開源社區，支持數百種AI模型推理部署（已支持）IP網絡攝像頭(已完成)4/5G通信模組(已完成)多種工業總線(已完成)智慧城市廣播音響(已完成)中國電信研究院打造基于RISC-V的云網融合邊緣一體機及多形態邊緣設備產品矩陣，融合“算”和“網”能力“算”：集成電信算力套餐、小模型、大模型等?！熬W”：集成電信4/5G網絡、物聯網、視頻直播網絡、衛星網絡等18RISC-V與業界伙伴合作展望中國電信打造云計算原創技術策源地，與業界伙伴合作實現更高發展目標RISC-V設備數十款RISC-V合作伙伴上百家提供RISC-V生態合作資源深度研究業界RISC-V芯片性能需求提供RISC-V云邊端優質解決方案深入RISC-V人才培養持續RISC-V技術創新推進RISC-V云邊端應用落地RISC-V通信模組RISC-V DPURISC-V SSDRISC-V CPURISC-V GPURISC-V應用軟件RISC-V應用上千款