物理AI效率壁垒怎么破？MIPS全栈RISC-V方案示例！

RISC-V的产业生态正经历爆发式增长。2025年中国RISC-V市场规模已达240亿美元，预计至2031年将增长至864亿美元；2025年全球RISC-V SoC出货量达到69亿颗，预计2031年将增至约360亿颗，年复合增长率超过30%。2026年4月，工信部在最新会议中明确强调，需在“十五五”规划期间大力推动RISC-V相关产业发展。

相较于x86或Arm等通用指令集架构，RISC-V凭借开放、模块化、自主可定义的扩展特性，能更好满足特定应用领域的性能需求。其底层基于47条固定指令集，用户可在其基础上扩展整数乘除法、浮点运算、向量扩展单元，面向高AI算力场景还可集成矩阵扩展单元，并支持指数运算（Softmax）、电机控制三角函数等自定义指令，数据格式灵活可配，赋予用户充分的自主创新空间。

7月18日，在2026世界人工智能大会（WAIC）《RISC-V和物理智能》主题论坛上，MIPS（格罗方德旗下公司）中国区业务发展负责人李勇系统阐述了MIPS在物理AI领域的技术路线与产品布局。

作为拥有超过40年半导体历史的企业，MIPS自2021年全面转向RISC-V产品研发，并在完成对新思科技Arc处理器业务的整合后，正式成为业界最大的RISC-V处理器IP提供商，面向物理AI平台提供涵盖处理器IP、软件工具及定制化芯片平台的一站式解决方案。李勇表示，MIPS目前在全球服务超过300家客户，拥有超过41款处理器IP及AI相关NPU、DSP产品，产品矩阵覆盖应用处理器、Linux实时处理器内核、32位高实时性MCU IP、入门级MCU IP以及AI加速单元。依托格罗方德的先进制造工艺，MIPS可为客户提供从RISC-V处理器IP、软件开发平台到流片落地的全流程服务，实现“从软件到芯片”的物理AI全链路打通。

在软硬件协同层面，MIPS推出ATLAS Explorer虚拟平台，支持软件和架构设计师在芯片硬件设计启动前即进行仿真与优化，实现软件开发的“最大化左移”。该平台可辅助片上SRAM容量设计等关键决策，帮助系统工程师在性能与成本之间取得最佳平衡。

针对物理AI应用，MIPS推出的核心产品为S8200处理器内核。该内核是一个综合多功能计算单元，内部集成符合RVA23标准的RISC-V CPU核心、矩阵扩展单元、矢量扩展单元，并配备L1、L2、L3缓存。其算力可灵活配置，覆盖0.1 Tops至100 Tops范围。S8200既可作为独立AI加速器进行推理运算，也可作为具备AI推理能力的应用处理器运行操作系统并执行本地推理。李勇表示，S8200在技术层面构建了多维度的性能优势。其核心采用双发射、超标量架构并支持硬件多线程，在TensorFlow Lite应用中，双线程相比单线程可将推理延时降低40%；向量扩展单元符合RVV 1.0标准，最高位宽达1024位，同时支持自定义扩展指令，涵盖指数运算、非线性函数及多种数据位宽，为多样化算法提供灵活支撑。

在矩阵运算层面，S8200于ISA层面实现向量-向量外积（OPA），用于构建通用矩阵乘法（GeMM）和卷积等高级原语，并输出固定数据流；其扩展单元阵列可灵活配置，针对4位数据格式，32×32矩阵可提供8 Tops/GHz的算力，且支持按行按列数据读写。尤为关键的是，其外积架构相比传统内积架构，在64×64矩阵运算中数据加载操作量减少32倍，大幅降低了功耗并简化硬件设计，这也是S8200实现高能效的核心所在。

在实际案例中，基于S8200搭载BEVFormer模型的L2+级ADAS前视应用，通过8路摄像头接入主干网络并送入BEVFormer，实现了障碍物检测、车道检测及交通标识识别。S8200满足系统对低延时感知模型的高实时性要求，可实现每秒15次以上推理。

此外，MIPS最新一代IQ7系列产品已基于MIPS RISC-V处理器实现；在机器人领域，MIPS近期与德国一家公司合作，其机器人芯片采用MIPS最新32位实时控制处理器内核，提供更优的解决方案。在软件层面，S8200全面支持PyTorch、TensorFlow等主流AI框架训练出的模型运行。

整体软件架构基于开放式模块化设计，提供良好的灵活性和算子适配性。李勇总结称，S8200作为MIPS面向RISC-V物理AI的重量级产品，集易用性、高效AI算力与软硬件协同设计于一体，可为用户提供从感知、推理到通信子系统的完整解决方案，助力物理AI从IoT到车载全场景的高效部署。