從進迭時空K3看RISC-V?CPU與Imagination?GPU協同：如何構建高性能SoC能力

 隨著端側AI和高性能計算需求的快速增長，處理器產業的分工模式正在發生變化。近期，Arm已發布其自研AI芯片，這一動向也讓產業對IP模式的開放性與生態中立性產生了更多關注。

在這一背景下，RISC-V CPU IP的價值進一步凸顯：為芯片廠商提供更高的自主性與靈活性，且有助于構建更開放、穩定的產業生態。與此同時，SoC設計正從單一算力提升，轉向多計算單元協同的系統級優化。RISC-V CPU與GPU的協同，正成為支撐AI PC、具身智能機器人，汽車，工業等智能終端的關鍵能力。

近期，進迭時空推出的K3處理器，正是這一趨勢下的一個典型實踐案例。

RISC-V CPU的突破：從通用計算走向高性能平臺

進迭時空是一家RISC-V架構AI CPU 芯片設計企業，今年推出的K3芯片基于進迭時空自研的RISC-V CPU IP（X100），最大主頻達2.4GHz，單核性能可對標主流高性能CPU架構，并具備約130K DMIPS的通用算力。同時，該芯片集成最高60 TOPS INT4的AI算力，支持30B級大模型的本地推理。

這一設計體現出RISC-V在高性能SoC領域的一個重要方向：不僅作為通用計算核心存在，更成為融合AI能力與系統能力的基礎平臺。

從這個角度看，RISC-V正在從“可選架構”走向“平臺級架構”。

從“能算”到“能用”：系統能力成為關鍵

在實際應用中，僅有CPU和AI算力并不足以支撐完整系統。

無論是AI PC、機器人還是各類智能終端，都需要同時具備圖形界面、多媒體處理以及操作系統運行能力。這使得SoC設計必須從“提供算力”走向“支撐完整系統”。

在這一背景下，GPU與RISC-V CPU的協同，逐漸成為構建高性能SoC的重要路徑之一。

以K3為例，其在系統中引入了基于 Imagination PowerVR GPU -IMG BXM 4-64，使芯片在具備高性能通用計算與AI能力的同時，也具備完整的圖形與并行計算能力。

這一組合帶來的價值體現在多個層面：

• 為諸如Ubuntu等Linux及其他操作系統提供完整圖形環境 (Ubuntu 是全球使用最廣泛的 Linux 發行版之一）
• 支持Vulkan等標準化圖形與計算接口 
• 兼容GPU開源圖形棧，降低開發門檻 
• 擴充并行計算能力 ，如相機拼接或物體檢測。

換句話說，GPU的引入，使RISC-V平臺從“能計算”進一步走向“能運行完整系統”。

成熟生態帶來的現實價值

在RISC-V生態快速發展的過程中，軟件與系統支持能力成為關鍵因素。

經過30多年發展，Imagination GPU已在多類SoC中實現規模化應用，全球覆蓋超過110億臺設備，其中包括多款基于RISC-V CPU平臺的產品，具備成熟的集成經驗與軟件生態支持能力，并已在實際終端產品中落地。

Imagination成熟GPU解決方案的價值在于：

降低SoC廠商構建完整系統的復雜度 

縮短產品從設計到落地的周期 

提供穩定的圖形與計算基礎設施 

因此，在高性能RISC-V SoC設計中，引入具備成熟生態的GPU，正逐漸成為一種更現實且高效的路徑。

進迭時空RISC-V CPU IP支持RVA23,  Imagination GPU 驅動程序基于此可以在性能和穩定性方面進行更多優化；同時Ubuntu操作系統已成功適配進迭時空K3和K1芯片，這使得兩款芯片在具備算力的同時，也具備良好的操作系統兼容性和圖形軟件支持能力，降低開發門檻，加速生態成熟，真正實現從“能算”到“能用”的跨越。

面向未來：RISC-V生態的協同發展

隨著RISC-V不斷向高性能與AI領域拓展，其生態體系也在持續完善。

在這一過程中，CPU、AI與GPU等不同計算能力之間的協同，將成為平臺競爭力的重要來源。而具備成熟軟件生態與驗證經驗的GPU，也正在成為RISC-V平臺中不可或缺的一部分。

從行業實踐來看，類似K3這樣的設計路徑，展示了RISC-V與Imagination PowerVR GPU協同在高性能SoC領域的潛力，也為未來更多創新提供了參考。