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Editorial cartoon: small builders assemble an open modular road of standardized blocks that routes around a locked proprietary fortress and its moat, while a figure on the fortress wall quietly hands them one of the same open blocks — the RISC-V open standard bypassing the CUDA moat
科技AI分析

輝達在自家晶片裡植入十億個開放標準——RISC-V能繞過CUDA護城河嗎?

11分鐘閱讀Source

輝達2024年在自家晶片裡植入約10億個開放指令集RISC-V核心,2025年並宣布要讓CUDA跑在RISC-V之上。本文解剖免權利金的開放標準與開源軟體堆疊,如何反擊、繞過CUDA的鎖定效應。半導體主權戰爭系列第二部。

輝達在自家晶片裡植入十億個開放標準——RISC-V能繞過CUDA護城河嗎?

靠CUDA這道護城河守住AI晶片市場的輝達,本身竟是那道護城河所對準的開放標準的最大用戶之一——這場仗,究竟對誰有利?

2024年一整年,輝達在自家GPU、CPU與SoC裡,植入了約10億個免權利金的開放指令集(ISA)RISC-V核心並出貨(RISC-V International部落格,2024年)。每顆晶片內含10到40個,連負責管理GPU的控制處理器GSP,都已換成64位元RISC-V。2025年7月,輝達又往前跨了一步,宣布要讓自家CUDA平台跑在RISC-V主機CPU之上(RISC-V International、Tom's Hardware,2025年7月)。這項功能尚未推出,仍在開發階段,公開時程也還沒定。方向倒是清楚:CUDA這道護城河的主人,正是對準這道護城河的開放標準的最大用戶之一。

本文是PRISM系列「半導體主權戰爭」的第二部。系列第一部〈CUDA軟體護城河〉的結論是:真正守住輝達的防線,是累積近20年的CUDA軟體生態系。矽晶片上的較量早已是接戰局面,市佔率卻紋風不動,答案就藏在這裡。那麼,反擊會從哪裡來?既然更快的晶片繞不過這條路,那把道路規格本身整個開放,又會如何?這是第二部要問的問題。

零權利金,就是武器

要看懂RISC-V,得先看舊有指令集的那道門。指令集是軟體對晶片說話的規格,等於半導體的道路規格。x86實際上除了英特爾(Intel)與超微(AMD),對外幾乎不發授權,新玩家連進場都不得其門而入。Arm把門開了一條縫,卻對設計的使用收取高額授權金與逐顆晶片的權利金。RISC-V走的是另一套路數。這套指令集2010年發源於加州大學柏克萊分校,既不收權利金,也沒有授權費用,是不折不扣的開放標準。只要守住規格,人人都能自由使用、修改、擴充。

這份開放,直接帶來三種自由:零授權成本、按需求量身擴充指令的自由,以及晶圓廠、作業系統、IP任你挑選的供應主權。Meta在說明自家AI晶片MTIA為何選用RISC-V時,大意是「不必付權利金給第三方,還能按我們的需求、以想要的節奏客製指令集」——這段話,正好把RISC-V的魅力濃縮成一句(Meta AI部落格、Tom's Hardware,2024~2025年)。

連治理機構設在哪裡,都對準了地緣政治。管理RISC-V的RISC-V International,原本是登記在美國德拉瓦州的非營利組織。2018年12月,它決定把總部遷往瑞士,2020年3月完成搬遷(路透、The Register,2019年)。在美中貿易戰的背景下,會員企業擔心「地緣政治可能帶來的動盪」,於是走進中立地帶,避免特定國家的政府插手這場開放協作(時任執行長卡莉絲塔・雷德蒙受訪,路透引述)。這個決定,也直接連上第三部要談的中國RISC-V策略。

標準的演進,同樣瞄準AI。能平行處理數值運算的向量擴充RVV 1.0,於2021年11月批准並凍結(RISC-V International);2024年10月21日,供應用處理器使用的RVA23規範獲得批准,把向量列為必備要素,並納入FP8、BF16這類AI資料型別(RISC-V International部落格,2024年)。外界視此為一道分水嶺,大幅壓下了早期RISC-V最頭痛的碎片化問題。

貨架上早有實物

標準若只停在文件上,構不成反擊。得有實體產品賣出去才算。而它,已經在賣了。

跑在最前面的一張臉,是吉姆・凱勒(Jim Keller)領軍的Tenstorrent。凱勒設計過超微Zen架構、蘋果A系列、特斯拉自駕晶片,是半導體業界的重量級人物。這家公司最新的加速卡Blackhole p150a,定價1,399美元(約4.5萬台幣),採台積電6奈米製程。120個Tensix運算核心裡塞進768個RISC-V處理器,再加上能跑作業系統的大型核心,不必另配x86主機CPU就能獨立運作(Tenstorrent官方規格,2025年)。依原廠規格,BLOCKFP8運算效能為664 TFLOPS。價格較低的入門款Wormhole n300d則為1,449美元(約4.6萬台幣)。

和數字一樣搶眼的,是它的軟體策略。Tenstorrent把疊在晶片上的整套堆疊,全數以Apache 2.0授權開放。驅動層TT-Metalium、神經網路運算函式庫TT-NN、模型編譯器TT-Forge,這些對應CUDA各層的元件,全部以開源形式公開(EE Times,2025年)。凱勒喊出的口號,大意是「輝達做什麼,我們就往反方向做」,如今這句話直接落成了產品(EE Times,2025年)。這家公司在2025年底募資約8億美元(約256億台幣),企業估值來到約32億美元(約1,024億台幣)(EE Times等報導)。

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這裡得補上一個但書。Tenstorrent端出的效能數字,終究只是原廠規格,並不保證在實際使用上,能與CUDA函式庫的效能、成熟度劃上等號。第三方基準測試目前仍稀薄。就連原廠規格本身也會浮動——這家公司透過韌體更新,把Blackhole p150的Tensix核心從140個降到120個,並預告既有用戶效能會下滑約1~2%(Tom's Hardware,2025年)。這等於在提醒:型錄上的數字,不宜照單全收。

實體產品不只Tenstorrent一家,只是層次各異。RISC-V切入AI,大致分成三條路:獨立運作的加速器、資料中心的伺服器CPU,以及超大規模雲端業者的自研晶片。完整型加速器這一格站著Tenstorrent;一旁的SiFive,供應具備向量擴充RVV 1.0與VCIX介面(用來外掛加速器)的AI用IP X280,並在2025年9月推出第二代產品線,強化純量、向量、矩陣運算(SiFive、CNX Software,2025年)。在IP供應這一端,台灣的晶心科技(Andes)也是RISC-V陣營的老將,長年供應處理器核心IP。伺服器CPU這一格,由Ventana的Veyron V2補上——這是2025年出貨的資料中心級RISC-V處理器,但要分清楚:它屬於對抗x86、Arm的CPU範疇,本身並非AI加速器(RISC-V International)。第三條路,是超大規模業者的自研晶片。Meta的推論加速器MTIA採用了RISC-V的控制與向量核心(Meta AI部落格),另有報導指出,該公司也在測試以RISC-V為基礎的訓練晶片(Tom's Hardware)——只是仍掛著「測試階段」這個尾標。

光靠晶片,攻不破這道牆

這裡,第一部的結論又回頭絆住了腳。輝達護城河的核心,與其說在硬體,不如說在累積20年的軟體堆疊。就算用開放ISA把晶片打開,若沒有能在上頭運行的函式庫、編譯器與開發者,護城河依舊原封不動。真正的戰線,因此擺在硬體旁邊——軟體。

這條戰線上最根本的一件武器,是OpenAI的Triton。Triton是一種語言,讓開發者用近似Python的語法撰寫GPU核心,目標是不被特定廠商的硬體綁住。2022年起,它以編譯器基礎架構MLIR為底重新打造,把同一份程式碼同時下放到輝達的PTX與超微的AMDGCN(OpenAI、Red Hat)。PyTorch的torch.compile把Triton當成共用的建構單元,生成適用輝達、超微、英特爾後端的程式碼。這股潮流,在框架這一層降低了對CUDA的直接依賴(PyTorch官方)。

超微則以自家的開源堆疊ROCm正面迎戰。2025年9月推出的ROCm 7.0,超微表示相較前一版ROCm 6,推論效能最高提升4倍、訓練提升3倍(AMD部落格,2025年)。這組倍數得先講清楚:它比較的對象是前一版ROCm 6,屬於超微自家的前後比較,並非拿來和CUDA對比。搭配堆疊288GB HBM3E的MI350系列,ROCm正從「研究專案」跨向「實際可用的平台」。

標準聯盟也加入戰局。Linux基金會旗下的UXL Foundation,把英特爾力推的oneAPI與SYCL立為開放標準,鎖定取代CUDA。它連把CUDA程式碼轉成SYCL的工具SYCLomatic都備妥,會員名單上有Arm、富士通、Google Cloud、英特爾、高通(Qualcomm)與三星(The Register、SiliconANGLE,2024年)。資本也跟著進場。高通在2026年6月宣布,將以全股票、約40億美元(約1,280億台幣)收購廠商中立的推論堆疊Modular(多家報導,2026年6月)。Modular由打造LLVM與Swift的克里斯・拉特納(Chris Lattner)領軍,主打Mojo語言與MAX執行環境。要留意的是,這樁交易仍停在宣布階段,須通過監管核准,預計2026年下半年完成。拉特納承諾收購後仍維持廠商中立,大意是「不會偏離支援所有廠商硬體的使命」(NAND Research等報導)。

開放,未必等於勝利

反擊的名單很長。只是,把開放直接等同勝利的說法,還太早。反證早已擺在眼前。

最鮮明的例子是Esperanto Technologies。這家2014年成立、主打低功耗RISC-V AI矽晶片的公司,2021年出過晶片樣品、2023年進入量產,卻在2025年7月收掉矽晶片業務。人力砍掉90%,IP轉手給Nekko.ai(EE Times、XPU.pub,2025年)。低功耗這個賣點,在市場上沒能賣動。開放陣營同樣會失敗——這就是證據。

成熟度的落差,也得冷靜看。RISC-V的AI生態系仍在初期。要達到CUDA那種高度最佳化的核心函式庫、厚實的開發者群、龐大的文件與社群,目前都還很單薄。實際使用上的障礙,多半就從這裡冒出來(design-reuse等)。碎片化的風險,也還沒完全消散。RISC-V的模組化結構容易招來各式客製擴充的亂長,而這份不成熟,一直是把用戶趕回Arm、x86的推力。RVA23大幅壓下了這個問題,卻沒有畫下句點。

就連開放堆疊的代表選手ROCm,實測起來也留有差距。衡量硬體用得多省的指標MFU,分析師估計超微大約落在45%上下,輝達則在50~55%的水準。這說明,開放並不會自動保證效能與成熟度。

再說,開頭那個弔詭,其實是一把雙面刃。輝達大量採用RISC-V,又打算把CUDA移植上去,這在開放陣營眼中,讀作一場象徵性的勝利。換個角度看,這也可以讀成輝達把開放標準也拉進自家生態系、替鎖定效應延長壽命的一種防守。同一件事,既是勝利的證據,也是被吸納的訊號。

PRISM Insight · 隱藏脈絡守門人的弔詭。 這盤棋最大的反轉,來自護城河的守門人——輝達自己。2024年,它在自家產品裡裝進約10億個RISC-V核心;2025年,又宣布要讓CUDA跑在上頭。在開放陣營看來像是勝利,反過來看,也是輝達把開放標準吸納到自己這邊、替鎖定效應續命的一步。正因如此,RISC-V的反擊,不會在「更開放的晶片」問世那一刻就結束。真正的勝負,落在第一部談過的軟體堆疊——Triton、ROCm、Modular——能不能養到和CUDA一樣成熟。把道路規格打開是一回事,蓋出能在上頭奔馳的工具,又是另一項工程。

下一部

第二部留下兩點事實。其一,開放標準的反擊,已越過文件階段,正以實體產品與資本同步推進。其二,這場反擊的成敗,繫於軟體堆疊的成熟速度,更甚於晶片本身——結局如何,至今無人能打包票。

還有一條線索留待收尾。把開放標準抱得最緊的,是國家。比起新創或超大規模業者,國家的動機更為迫切。免權利金、又落在出口管制射程之外的開放標準,對想繞開制裁的中國而言,是一張誘人的牌。阿里巴巴推出伺服器級RISC-V晶片、中國政府以部會層級擬定扶植政策,背後正是這層盤算。第三部將深入這套中國RISC-V國產化策略。至於監管如何直接撼動市佔率,出口管制篇已先談過。

能確定的只有一件事:撬開這道護城河的嘗試,已經走到實體產品的階段,連護城河的主人都跨上了開放標準。只是,把路開通,車子未必立刻就跑得動。誰能先把在這條路上奔馳的軟體做完,才是這場戰爭的下一幕。

本內容由AI根據原文進行摘要和分析。我們力求準確,但可能存在錯誤,建議核實原文。

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