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幕后功臣:英伟达GPU大规模采用RISC-V架构作为微控制器核心

小新 正二品 (尚书) 楼主
2026-09-21 12:00
第1楼

【核心提要】

  • 英伟达披露其2024年生产的GPU产品中累计集成了超过10亿个RISC-V核心。
  • 这些RISC-V核心并非用于图形渲染,而是作为微控制器(MCU)处理电源管理、安全引擎等辅助任务。
  • 为应对旧有私有架构Falcon性能瓶颈,英伟达在评估Arm和MIPS后最终选择开源的RISC-V指令集。

【正文报道】

近日相关信息披露,英伟达(NVIDIA)在2024年生产的GPU产品中,累计使用了超过10亿个RISC-V核心。值得注意的是,这些RISC-V核心并非直接参与复杂的图形渲染运算,而是作为微控制器(Microcontroller, MCU)存在,负责执行各类关键的辅助任务。根据不同型号的GPU设计,单个芯片内通常包含10到40个RISC-V核心。

在技术演进过程中,英伟达此前一直采用名为“Falcon”(Fast Logic Controller)的私有微控制器架构。该架构最早于2005年随G98系列产品引入。到了2016年,单个GPU芯片中集成的Falcon引擎数量已超过15个。在长达十余年的时间里,英伟达累计使用了约30亿个Falcon核心,用于处理视频编解码、电源管理以及安全引擎等基础功能。

然而,随着技术需求的不断演进,原有的Falcon架构逐渐显露弊端。作为一种32位核心,Falcon缺乏数据缓存(Data Cache),在面对现代高性能计算需求时已不再符合英伟达的工程要求。为了寻找更高效的替代方案,英伟达对包括Arm和MIPS在内的多种主流架构进行了深入评估。

最终,英伟达选择采用开源指令集架构(ISA)——RISC-V作为核心替代方案。这一决策不仅解决了底层微控制任务的性能瓶颈,也体现了英伟达在基础架构层面拥抱开放生态的战略布局。通过大规模集成RISC-V核心,英伟达能够更高效地管理复杂的硬件状态,确保GPU在高性能运算的同时,依然能保持稳定的系统运行与安全保障。

【小编观点】
英伟达对RISC-V的大规模采用并非偶然。虽然RISC-V并不直接参与图形渲染等“核心战场”,但作为支撑整个芯片稳定运行的“幕后功臣”,其在电源管理、安全性及基础逻辑控制方面的可靠性至关重要。从私有架构转向开源的RISC-V,不仅是技术上的更迭,也反映了半导体巨头在底层基础设施上寻求标准化与去耦合的趋势。

背景链接:
Original Source: XDA Developers

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