AI芯片大局未定，吴雄昂再出手：OpenCSS要让AI芯片开发周期和成本减半

在与半导体行业等交流的时候，前安谋科技（Arm China）董事长、CoreLab董事长吴雄昂（Allen Wu）多次强调，现在的AI 芯片量级与过去手机芯片的市场规模不同。而且，AI 计算仍在不断探索的阶段，未来需要什么样的架构尚未完全确定。

“在这种现状下，如果每次尝试新的芯片架构都要承担大量重复开发成本，创新团队更是很难反复尝试。”吴雄昂说。有见及此，他领导的CoreLab正式推出业内领先的OpenCSS（Open Compute Subsystem，开放计算平台）。

据介绍，作为经硅验证的AI算力芯片计算子系统，OpenCSS以RISC-V与开源软件栈为底座，旨在为芯片开发者提供一个高灵活度、高性价比的现成底座，从根本上打破传统封闭生态的束缚。

在具体介绍OpenCSS之前，见证了科技行业从PC互联网时代（x86+Windows）走向移动互联网时代（Arm+Android）的吴雄昂首先抛出了一个观点：

“芯片架构与应用负载密切相关，不同阶段的应用会产生不同的计算需求。因为现有主流架构往往是围绕上一代应用的负载设计的，这就意味着当新的应用出现时，继续沿用原有架构未必能获得最合适的结果。”

在他看来，芯片架构与应用负载密切相关，不同应用对 CPU、AI 加速器、互连等模块的需求并不相同。而针对某一类任务优化的架构，不一定适合下一代应用。与此同时，他认为，每一次计算平台的换代，都会重新分配指令集与生态的话语权。“每一次计算平台的换代，都会重新分配指令集与生态的话语权。”吴雄昂明确指出。

于是，看到人工智能正快速崛起，应用案例层出不穷的吴雄昂意识到，会有一个新的架构是为了AI而生的，而RISC-V就是他看好的答案。因为具备可扩展、免授权等特性，吴雄昂认为RISC-V是AI时代应用多样化的首选架构。

但正如他所说，客户需要的不仅仅是一个IP，而是一个系统。特别是在AI应用方面，如文章开头所说，和之前的消费电子或其他应用不一样，这是一个跟以往应用很不同的市场，这也给为之赋能的AI芯片带来巨大的挑战。如单独拥有 IP 并不意味着能够顺利完成芯片设计；真正把不同来源的模块组合起来，还会遇到集成、接口适配、软件启动以及不同供应商之间的兼容性问题。“某个项目使用了一家供应商的 IP，另一个项目换成其他供应商的同类模块，原先的集成和验证结果未必能够直接沿用。”吴雄昂举例说。

“正因如此，一些 AI 芯片初创公司即使拥有明确的技术方向，也可能因为开发成本高、研发周期长，而难以承担多次架构试验的投入。对于这些团队而言，芯片能否尽快完成设计、验证并运行起来，可能比单纯追求最小面积或最低单项成本更重要。”吴雄昂表示。

为了帮助终端客户解决上述问题，CoreLab以RISC-V与开源软件栈为底座，推出了OpenCSS，寄望于通过将已经完成设计和验证的计算子系统及相关基础设施复用起来，让客户可以在现有平台上进行针对性调整，而不是每次都从零开始。

吴雄昂表示，与围绕特定架构和IP构建的计算子系统不同，OpenCSS支持CPU、GPU、NPU/加速器、NoC、DDR及PCIe等模块在不同IP供应商之间灵活组合，也允许客户接入自有或第三方专用加速器，减少对单一厂商方案的依赖。

如上所述，随着AI应用和计算负载不断变化，芯片设计需要更大的调整空间。于是，OpenCSS希望将开放性从指令集层面延伸至IP组合，让客户能够根据性能、成本和应用需求选择不同模块，而不是受限于一套固定方案。

吴雄昂指出，平台未来希望为主要IP提供多种选择，并通过客户项目不断丰富可选范围，让客户拥有更大的架构自主权。除了开放性，复用已有设计与验证成果，也是OpenCSS希望解决的核心问题。

据介绍，芯片开发涉及硬件集成、固件、驱动、软件适配及验证等多个环节，如果每个项目都从头开始，便需要反复投入时间和成本。OpenCSS希望将这些工作沉淀为可复用的平台，在客户仅需调整部分模块时，减少重复开发。“在适合复用的项目中，OpenCSS希望将开发时间缩短一半，成本降至原来的二分之一甚至更低，具体效果则取决于项目需求和模块调整范围。”吴雄昂指出。

从产品交付上看，吴雄昂表示，OpenCSS并非单一的硬件设计代码包，而是一套覆盖芯片开发多个环节的全栈交付平台：

首先，在硬件设计层面，平台提供子系统RTL代码、可综合配置及集成脚本，并涵盖时钟复位、电源域、DFT和低功耗设计，为SoC搭建提供基础。

在此基础上，OpenCSS进一步配套子系统级UVM验证平台、一致性与性能验证，以及FPGA原型和仿真环境，支持对硬件子系统进行验证。围绕硬件运行所需的软件环境，平台还提供固件、BSP、安全启动、DDR/PCIe/以太网等相关驱动，以及Linux和RTOS支持，覆盖从硬件到系统软件的多个环节。

最后，在工程集成与交付阶段，OpenCSS提供集成手册、PPA评估报告、后端约束及签核支持，帮助客户推进SoC集成与开发。

吴雄昂告诉半导体行业观察，基于灵活的集成框架和自动化工具，客户可以根据需求调整不同IP模块，并尽可能复用已有的子系统设计与验证成果，减少更换IP后重复开展集成和验证工作的需要。换言之，OpenCSS希望实现的不是简单提供设计代码，而是让硬件、验证和软件等环节能够在一个可复用的平台上协同起来。

从长远来看，OpenCSS希望通过不同合作方贡献或授权IP，并在项目实践中持续积累经过验证的模块，逐步扩大平台的选择范围。吴雄昂认为，平台的价值不仅在于提供芯片设计资源，更在于将重复的系统集成与验证工作转化为可复用的能力，让AI芯片团队能够以更低的成本探索不同的架构方案。

在分享中，吴雄昂多次强调了IP合作灵活性的重要性。而通过携手Tenstorrent， CoreLab已基于OpenCSS平台推出了经硅验证的Atlantis SoC，以及高性能八核RISC-V CPU计算平台Yosemite，向公众证明了OpenCSS的价值。

据了解，该平台集成包括高性能RISC-V CPU在内的各类经过验证的IP模块，其中所采用的Tenstorrent CPU IP完整兼容 RVA23 规范，其单核性能可达 22 SPECint2006/GHz，在同类RISC-V CPU IP中处于领先位置。

在今年10月，CoreLab已为Tenstorrent完成了首次流片。吴雄昂指出， CoreLab在这个项目上倾注了很多精力，从初始架构设计到成功流片,仅历时约十个月，这足以证明OpenCSS的实力。

除了上述应用以外，CoreLab还将针对具身智能与机器人算力需求，进一步迭代推出下一代平台，将视觉、语音、VLA多模态推理与实时运动控制整合于单一芯片平台，赋能整机厂商快速切入机器人赛道。

展望未来，吴雄昂表示，CoreLab将继续以开源与开放为基石，助力全球客户在AI与高算力时代打造具备核心竞争力的定制化芯片。而通过OpenCSS开放计算平台，CoreLab正在让‘从一份Spec到一颗量产芯片’的过程变得更加高效、经济且自主。

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