RISC-V与ASIC融合：开启中国芯片产业自主创新新时代

摘要：RISC-V是基于精简指令集（RISC）建立的开源指令集架构，由加州大学伯克利分校研究人员于2010年创立，是全球首个完全开放的指令集标准，打破了x86与ARM的垄断格局。与传统闭源指令集相比，RISC-V具有以下核心特点：

一、RISC-V与ASIC技术概述

1.1 RISC-V架构：开源开放的计算新范式

RISC-V是基于精简指令集（RISC）建立的开源指令集架构，由加州大学伯克利分校研究人员于2010年创立，是全球首个完全开放的指令集标准，打破了x86与ARM的垄断格局。与传统闭源指令集相比，RISC-V具有以下核心特点：

开源免费：RISC-V指令集完全开源，企业可自由使用、修改和扩展，无需支付高昂的授权费用，大幅降低了芯片设计门槛和成本。这一特性尤其适合中小企业和科研机构进行创新，例如华为的物联网芯片、阿里平头哥的玄铁系列均基于RISC-V自研核心。

模块化与可扩展性：RISC-V采用模块化设计，基础指令集简洁高效，同时支持灵活扩展，企业可根据特定应用场景添加自定义指令集，实现差异化竞争。这种"基础+扩展"的架构模式，使RISC-V能够适应从微控制器到高性能服务器的全谱系应用需求。

低功耗与高性能平衡：RISC-V指令集设计精简，处理器内核面积小、功耗低，同时通过优化实现较高性能。例如，阿里达摩院玄铁C930服务器级CPU在2025年3月交付，兼容RVA23 Profile，SpecINT2006跑分可达15/GHz，性能足以媲美甚至超越当前市场上许多主流处理器。

快速迭代与社区协作：RISC-V依托全球开源社区进行技术迭代，更新速度远超传统闭源架构。截至2025年，全球已有超过4000家企业加入RISC-V国际基金会，覆盖谷歌、华为、英伟达等全球巨头，其中国内企业贡献显著。

1.2 ASIC技术：定制化高性能计算的基石

ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）即专用集成电路，是针对特定应用场景定制设计的集成电路，具有以下技术特点：

高性能与低功耗：ASIC针对特定功能进行硬件级优化，能够实现比通用处理器更高的性能和更低的功耗。例如，在AI计算领域，ASIC芯片的能效比可达到GPU的10倍以上。

高定制化与专用性：ASIC完全按照应用需求定制设计，可集成专用处理单元、优化数据路径和存储结构，实现特定任务的高效处理。在AI加速、密码学运算等领域，ASIC的定制化优势尤为明显。

高设计成本与长周期：ASIC设计需要专业团队和先进EDA工具，设计周期长、成本高，一旦流片后难以修改。因此，ASIC更适合需求明确、批量大的应用场景。

高可靠性与稳定性：ASIC经过严格的设计验证和测试流程，一旦量产，在特定应用中表现出极高的可靠性和稳定性，特别适合对可靠性要求高的汽车电子、医疗设备等领域。

1.3 RISC-V与ASIC融合的技术优势

RISC-V与ASIC的结合，正成为中国芯片产业自主创新的重要技术路径，二者融合具有以下显著优势：

降低设计门槛与成本：RISC-V的开源特性使企业无需支付授权费，降低了芯片设计门槛；而ASIC的定制化设计则可在特定应用中实现高性能和低功耗，两者结合大幅降低了整体设计成本。

提升性能与能效：RISC-V架构的精简性和可扩展性，使ASIC设计能够针对特定应用进行深度优化，实现更高的性能和能效。例如，奕斯伟计算推出的RISC-V架构AI芯片，算力可达40 TOPS（INT8），在图像/语音识别、文本生成等场景展现超低延迟优势。

加速产品迭代与创新：RISC-V的开源生态提供了丰富的软硬件资源，企业可快速迭代产品；而ASIC的定制化设计则能快速响应市场需求变化，两者结合大幅缩短了产品开发周期。

突破技术壁垒与自主可控：RISC-V+ASIC组合绕过了ARM/X86架构的专利壁垒，降低了对外部IP的依赖，尤其在汽车电子、AI等领域实现自主可控。这一组合助力中国企业逐步实现车载芯片等关键领域的国产化替代。

二、RISC-V+ASIC应用场景分析

2.1 AIoT与边缘计算：轻量化智能的理想选择

RISC-V+ASIC在AIoT（人工智能物联网）和边缘计算领域展现出独特优势：

低功耗与高性能平衡：RISC-V架构本就适合轻量化、低功耗应用，与ASIC结合后，可为边缘计算和MCU市场带来更高的性能与成本优势。例如，乐鑫科技的ESP32系列芯片采用RISC-V架构，集成了强大的图像与语音处理能力，专为物联网设备设计。

边缘AI推理加速：RISC-V+ASIC架构可在边缘设备上实现高效的AI推理，满足实时性要求。例如，中科蓝讯的BT895X芯片采用CPU+DSP+NPU的多核架构，高算力、低功耗，可满足AI耳机端侧对语音处理、高速音频传输等的需求。

设备连接与数据处理一体化：RISC-V+ASIC方案可将连接功能与数据处理功能集成于一体，如泰凌微的TLSR9系列芯片，内置32位RISC-V MCU，集成DSP和浮点运算扩展指令，并搭载了独立的低功耗AI引擎，支持多种先进的IoT连接技术规范。

应用案例：2025年7月，瑞芯微发布了面向机器视觉应用的高性能视觉协处理器SoC RK1820。该芯片基于三个独立的64位RISC-V内核（含FPU浮点单元），内置自研NPU及高带宽嵌入式2.5GB DRAM，有效解决模型端侧部署的算力、存力、运力的动态平衡问题，适合AIoT智能设备在本地部署和运行端侧模型。

2.2 汽车电子与智能驾驶：自主可控的核心路径

在汽车电子特别是智能驾驶领域，RISC-V+ASIC已成为实现自主可控的重要技术路径：

车规级可靠性与安全性：RISC-V+ASIC方案通过硬件级优化，可满足汽车电子对可靠性和安全性的严苛要求。例如，芯来科技是全球首家通过ISO 26262 ASIL-D级别汽车功能安全认证的RISC-V CPU IP公司。

高算力与能效优化：RISC-V+ASIC架构可为智能驾驶提供高算力支持，同时优化能效。例如，地平线征程6系列芯片采用RISC-V与ASIC相结合的方式，算力最高达560TOPS，计划于2025年量产上车，主打低成本和快速迭代。

软硬件协同优化：RISC-V的可扩展性使ASIC设计能够实现软硬件协同优化，提升智能驾驶系统性能。例如，地平线BPU®（Brain Processing Unit）智能计算架构已迭代至"纳什"一代，支持从感知、预测到规控的端到端处理，尤其在交互博弈类场景中提供优化支持。

应用案例：2025年成都国际车展上，地平线首次对外展示了其新一代智能驾驶芯片征程6P，以及基于该芯片打造的城区辅助驾驶系统HSD。从技术路径来看，地平线采用RISC-V与ASIC相结合的方式，这一组合助力地平线逐步实现车载芯片的国产化替代。目前搭载地平线方案的车型已超过400款，覆盖比亚迪、吉利、奇瑞等国内主流车企的多个主力车型，用户规模超600万。

2.3 高性能计算与AI加速：迈向高端市场的关键

RISC-V+ASIC正从传统MCU市场向服务器、AI训练等高端领域延伸，成为中国企业迈向高性能计算市场的关键：

高性能计算突破：RISC-V+ASIC方案在高性能计算领域取得重要突破。例如，Codasip公司受欧盟DARE项目资助，正在设计一款基于RISC-V的通用处理器(GPP)，可配置和定制用于各种HPC级应用。

AI加速与大模型支持：RISC-V+ASIC架构可为AI大模型提供高效加速。例如，Semidynamics公司的Cervell处理器可提供高达256 TOPS的算力，支持从8 TOPS INT8（1GHz，紧凑型边缘部署）到256 TOPS INT4（高端AI推理）的广泛应用需求。

Chiplet与异构计算：RISC-V+ASIC方案支持Chiplet架构和异构计算，提升系统性能和灵活性。例如，奕斯伟计算的64位RISC-V双Die AI SoC芯片采用Chiplet架构，自研多Die互联技术，支持Cache一致性，适配DeepSeek模型，可实现14 tokens/s高能效推理。

应用案例：2025年3月，阿里达摩院宣布其首款服务器级CPU玄铁C930将从3月开启交付。玄铁C930兼容RVA23 Profile，SpecINT2006跑分可达15/GHz，这一性能表现足以媲美甚至超越当前市场上许多主流处理器，标志着RISC-V正迈向高性能计算市场，全面拥抱AI 。

2.4 无线通信与网络设备：创新与差异化的机遇

在无线通信与网络设备领域，RISC-V+ASIC提供了创新与差异化的重要机遇：

灵活的协议支持：RISC-V的可扩展性使ASIC设计能够灵活支持多种无线通信协议。例如，乐鑫科技的ESP32系列芯片支持2.4GHz Wi-Fi 6 & Bluetooth 5（LE）& IEEE 802.15.4等多种协议，在功耗、连接性能和内存扩展能力方面均进行了显著升级。

高性能网络处理：RISC-V+ASIC方案可实现高性能网络处理。例如，S7-9P开发板内置QSFP28以太网支持，使能100G网络应用，成为开发和测试基于RISC-V的网络解决方案（包括路由器、交换机和边缘AI处理单元）的理想选择。

低功耗与高集成度：RISC-V+ASIC架构可在单一芯片上集成多种功能，实现低功耗与高集成度。例如，泰凌微的TL751X无线音频SoC集成了两个主频高达300MHz的RISC-V内核和一个HiFi 5 DSP内核，兼容多种主流音频格式，广泛适配高端耳机、智能音箱、车载音响系统等各类音频设备。

应用案例：兆易创新的无线MCU GD32VW553系列采用RISC-V内核，最高主频达160MHz。该系列MCU提供先进的射频性能、强化的安全机制、大容量存储资源以及丰富的通用接口，支持Wi-Fi 6和蓝牙LE 5.2无线连接协议，凭借其边缘处理和连接特性，广泛适用于家电、智能家居、工业互联网和通信网关等无线应用场景。

三、中国上市公司RISC-V+ASIC布局全景

3.1 产业链核心龙头企业

3.1.1 芯原股份：RISC-V产业联盟领军者

业务布局：芯原股份作为中国RISC-V产业联盟理事长单位，提供RISC-V IP核及一站式芯片设计服务，业务广泛覆盖AI、汽车电子等高增长领域。公司通过发行股份及支付现金收购本土RISC-V CPU IP龙头芯来科技，加速RISC-V在AI ASIC领域的应用。

技术研发：芯原股份在为客户定制AI ASIC时，可灵活采用通用RISC-V CPU、定制化指令扩展及微架构创新，打造更具差异化和市场竞争力的芯片解决方案。公司还可依托RISC-V开放生态，高效利用现有技术成果，为不同AI应用场景构建更灵活的软硬件设计平台。

市场拓展：截至2025年第二季度末，芯原股份在手订单金额为30.25亿元，已连续七个季度保持高位，创该公司历史新高。自2025年7月1日至9月11日，短短两个多月，公司新签订单已达12.05亿元，较去年第三季度全期大幅增长85.88%，新签订单创历史新高。其中，AI算力相关的订单占比约64% 。

战略意义：芯原股份通过收购芯来科技，将在AI ASIC和RISC-V技术方面形成协同发展及加速产业化，为不同AI应用场景构建更灵活的软硬件设计平台，将为芯原股份的AI ASIC业务带来更高的效益与产业价值。

3.1.2 全志科技：智能终端和物联网芯片龙头

业务布局：全志科技是智能终端和物联网芯片龙头，率先实现RISC-V架构低功耗AIoT芯片量产。公司与阿里平头哥深度合作布局RISC-V生态，多款芯片已量产并应用于智能家居、工业控制等领域。

技术研发：全志科技在RISC-V领域有深厚技术积累，其RISC-V架构芯片产品在低功耗、高性能方面表现优异。例如，全志科技的V821芯片采用双RISC-V架构，主频分别为1GHz和600MHz，集成64MB DDR，具有优秀的ISP处理能力、低功耗与高扩展能力，可扩展多目网络摄像头、低功耗门铃、智能门等产品。

市场拓展：2025年第二季度，全志科技营收同比增长9.81%至7.17亿元，毛利润为2.4亿，毛利率33.46%，扣非净利润同比增长23.16%至7872.21万元。近7个交易日，全志科技上涨10.1%，2025年来上涨19.95%，市场表现良好。

战略意义：全志科技凭借在RISC-V架构上的技术积累和市场布局，有望在低功耗AIoT市场持续保持领先地位，为智能家居、工业控制等领域提供高性能、低功耗的芯片解决方案。

3.1.3 北京君正：RISC-V与AIoT融合的先行者

业务布局：北京君正是中国RISC-V产业联盟副理事单位，推进高性能CPU研发。公司自研RISC-V CPU内核，应用于微处理器、智能视频芯片，覆盖汽车电子和AIoT市场。

技术研发：北京君正在RISC-V内核设计和AIoT应用方面有深入研究，其RISC-V CPU内核已应用于多款智能视频芯片产品中，为汽车电子和AIoT市场提供高性能、低功耗的解决方案。

市场拓展：2025年8月22日收盘，北京君正股价报76.000元，涨3.92%，7日内股价上涨8.58%，总市值为366.73亿元。公司市盈率为2.65，2024年营业总收入同比增长-7.03%，毛利率达到36.73% 。

战略意义：北京君正通过布局RISC-V架构，有望在汽车电子和AIoT市场实现差异化竞争，为公司业务增长提供新动力。

3.1.4 国芯科技（688262/688260）：RISC-V安全芯片的领军者

业务布局：国芯科技自2017年起布局RISC-V处理器核心，联合产业链开发定制化解决方案。公司研发基于RISC-V的云安全芯片CCP917T，适用于AI、云计算等高算力场景；边缘侧AI MCU产品已获小批量订单。

技术研发：国芯科技在2017年开始投入基于RISC-V指令集的CPU核和软件工具链的开发，已完成CRV4L和CRV4E等CPU核及相应软件集成开发工具的开发。公司在RISC-V安全芯片领域有深厚积累，其基于RISC-V的云安全芯片CCP917T在安全性和性能方面表现优异。

市场拓展：2025年第一季度，国芯科技营收同比增长-51.13%至8727.46万元，净利润同比增长25.02%至-3475.06万元，扣非净利润同比增长23.94%至-3952.93万元，毛利率42.35% 。近7个交易日，国芯科技整体上涨1.22%，2025年来上涨9% 。

战略意义：国芯科技在RISC-V安全芯片领域的布局，有望为AI、云计算等高算力场景提供安全可靠的解决方案，推动RISC-V在高安全性要求领域的应用。

3.2 关键技术突破企业

3.2.1 乐鑫科技：RISC-V架构Wi-Fi MCU的引领者

业务布局：乐鑫科技是RISC-V架构Wi-Fi MCU领域的引领者，自2020年之后，公司发布的新产品都搭载了自研的RISC-V 32位处理器。公司芯片产品已从Wi-Fi MCU这一细分领域扩展到AIoT SoC领域，方向为"处理+连接"，"处理"涵盖AI和RISC-V处理器，"连接"涵盖以Wi-Fi、蓝牙以及Thread/Zigbee为主的无线通信技术。

技术研发：乐鑫科技在2020年之前的产品内核架构是从Cadence购买的IP，之后全线转向基于RISC-V的自研架构，目前公司WIFI、低功耗蓝牙、AI和语音产品的IP均为自研。公司已推出多款基于RISC-V架构的芯片产品，如支持2.4GHz Wi-Fi 6 & Bluetooth 5（LE）& IEEE 802.15.4的RISC-V SoC ESP32-C6；支持Bluetooth 5 (LE) & IEEE 802.15.4的RISC-V SoC ESP32-H2；搭载双核与单核RISC-V处理器、AI指令扩展的高性能芯片ESP32-P4等。

市场拓展：2025年第一季度，乐鑫科技营收同比增长44.08%至5.58亿元，净利润同比增长73.8%至9370.44万元，毛利润为2.42亿，毛利率43.37% 。回顾近7个交易日，乐鑫科技有6天上涨，期间整体上涨23.97%，市场表现强劲。

战略意义：乐鑫科技通过全面转向RISC-V架构，实现了底层IP架构到操作系统的纯自研，不用依附于ARM生态，因此没有同质化竞争和价格战压力，具有一定的差异化和定价权。公司的成功转型为中国企业在RISC-V领域的发展提供了宝贵经验。

3.2.2 中科蓝讯：RISC-V音频处理的创新者

业务布局：中科蓝讯主要从事无线音频SoC芯片的研发、设计与销售，形成以蓝牙耳机芯片、蓝牙音箱芯片、智能穿戴芯片、无线麦克风芯片、数字音频芯片、玩具语音芯片、AIoT芯片、AI语音识别芯片八大产品线为主的产品架构。公司是中国RISC-V产业联盟的理事单位、RISC-V基金会战略会员，基于开源的RISC-V指令集架构，配合开源实时操作系统RT-Thread，自主开发出高性能CPU内核和DSP指令，实现了各种音频算法。

技术研发：中科蓝讯基于RISC-V架构开发了多款高性能音频处理芯片，如BT8951H、BT89628、BT8972H等。其中，BT8951H芯片采用RISC-V和Hifi4 DSP架构，主频分别为125MHz和270MHz，支持浮点运算，符合蓝牙6.0和LE规范，支持LE音频的BIS/CIS，音频调解码器具有24位立体声DAC和24位ADC，适用于高端无线音频设备。

市场拓展：2025年第一季度，中科蓝讯营收同比增长1.2%至3.67亿元，毛利润为8396.8万，毛利率22.86%，扣非净利润同比增长-19.93%至3667.18万元。近7日股价上涨18.28%，但2025年股价下跌-1.95% 。

战略意义：中科蓝讯在RISC-V音频处理领域的创新，为无线音频设备提供了高性能、低功耗的解决方案，推动了RISC-V在音频处理领域的应用。

3.2.3 瑞芯微：RISC-V视觉处理的探索者

业务布局：瑞芯微是本土领先的物联网及人工智能物联网处理器芯片企业。公司的芯片目前以Arm架构为主，部分SoC芯片会局部使用RISC-V模块代替MCU做一些内部控制，达到整体提高SoC芯片系统性能并在部分场景下有效控制功耗的目的。

技术研发：瑞芯微在RISC-V架构领域进行了积极探索，如过去推出的Arm+RISC-V多核的机器视觉处理器RV1126和RV1109，具有良好的影像处理能力、AI视觉处理能力，可适用于多场景下的机器视觉应用。2025年7月，瑞芯微在第九届开发者大会上发布了面向机器视觉应用的高性能视觉协处理器SoC RK1820，该芯片基于三个独立的64位RISC-V内核（含FPU浮点单元），每个内核配备32KB指令缓存（I-Cache）、32KB数据缓存（D-Cache），以及128KB二级缓存（L2 Cache）。

市场拓展：瑞芯微在2025年表现强劲，股价涨幅达10%，报237.160元，成交额67.29亿元，换手率6.9% 。公司的RISC-V相关产品在机器视觉、AIoT等领域有广阔的市场前景。

战略意义：瑞芯微通过在部分产品中引入RISC-V模块，探索了RISC-V与Arm架构的融合应用，为未来RISC-V在更高性能要求领域的应用提供了经验。

3.2.4 兆易创新：RISC-V MCU的先行者

业务布局：兆易创新是中国领先的半导体企业，在RISC-V领域有较早布局。公司早在2019年就推出了首款基于RISC-V的Bumblebee处理器内核的32位通用MCU GD32VF103系列。该系列产品由兆易创新与芯来科技联合开发，专为物联网和超低功耗场景设计。

技术研发：兆易创新的GD32VF103系列MCU采用RISC-V架构，具备108MHz运算主频，提供16-128KB Flash和6-32KB SRAM缓存，并支持gFlash专利技术，确保高速数据访问。公司还推出了无线MCU GD32VW553系列，采用RISC-V内核，最高主频达160MHz，支持Wi-Fi 6和蓝牙LE 5.2无线连接协议。

市场拓展：兆易创新的RISC-V架构MCU产品在工业控制、智能家居等领域得到了广泛应用。在工业控制领域，GD32VF103系列被广泛应用于传感器网络和智能硬件市场；在智能家居领域，该系列为家电行业的全面智能化升级提供了核心动能。

战略意义：兆易创新作为RISC-V MCU的先行者，为RISC-V在低功耗、低成本领域的应用提供了成功案例，推动了RISC-V在物联网和嵌入式系统中的普及。

3.3 EDA工具与IP授权企业

3.3.1 华大九天：RISC-V EDA工具的重要提供者

业务布局：华大九天是中国领先的EDA工具提供商，为RISC-V芯片设计提供工具支持。公司的EDA工具可支持RISC-V架构芯片的设计、验证和仿真，助力中国RISC-V生态的发展。

技术研发：华大九天在EDA工具领域有深厚技术积累，其工具已支持RISC-V架构的设计需求，为中国RISC-V芯片设计企业提供了重要支持。

市场拓展：华大九天作为EDA工具领域的重要企业，随着RISC-V生态的发展，公司的业务有望受益于RISC-V芯片设计需求的增长。

战略意义：华大九天在RISC-V EDA工具领域的布局，为中国RISC-V芯片设计提供了必要的工具支持，有助于提升中国RISC-V芯片设计的自主可控水平。

3.3.2 概伦电子：RISC-V设计验证的重要支持者

业务布局：概伦电子是EDA工具领域的重要企业，为RISC-V芯片设计提供验证工具支持。公司的EDA工具可支持RISC-V架构芯片的验证和仿真，确保芯片设计的正确性和可靠性。

技术研发：概伦电子在EDA工具领域有深厚技术积累，其验证工具已支持RISC-V架构的设计需求，为中国RISC-V芯片设计企业提供了重要支持。

市场拓展：概伦电子作为EDA工具领域的重要企业，随着RISC-V生态的发展，公司的业务有望受益于RISC-V芯片设计需求的增长。