近日,超睿科技(UltraRISC)宣布与中国科学院软件研究所(ISCAS)及国产 GPU 厂商芯瞳半导体(Sietium)达成深度合作,共同推出了基于RISC-V架构的全国产高性能OpenHarmony 6.0软硬件解决方案。目前整套方案已经开源到如意社区,拟合并入OpenHarmony RISC-V SIG主线
该方案标志着国产开源操作系统在RISC-V 高性能计算领域的又一重大突破,不仅实现了从底层芯片到上层应用的全栈国产化,更在图形处理、内核统一和应用生态方面取得了显著进展。
1. 方案软硬件介绍
本次发布的OpenHarmony 6.0 方案,聚合了国内顶尖的软硬件力量,旨在为开发者提供一个高性能、高可用的 RISC-V 桌面级开发平台。
•核心计算平台:搭载超睿科技自研的高性能DP1000八核 RISC-V SoC。作为方案的算力核心,DP1000 凭借其领先的架构设计与强大的多核并行处理能力,为 OpenHarmony 6.0 提供了稳健、高效的通用计算底座,完美契合桌面级办公与高负载应用场景。
•图形处理单元:搭载芯瞳(Sietium)CQ20系列国产独立显卡,为系统提供卓越的图形渲染和硬件编解码能力。
•承载硬件:由超睿科技联合Milk-V打造的Titan系列高性能开发板,专为 RISC-V 桌面应用场景设计。
•操作系统:基于OpenHarmony 6.0(主干版本),集成最新的分布式技术与系统特性。
2. 技术亮点
2.1 高性能算力核心:超睿 DP1000 CPU
作为本方案的核心心脏,超睿 DP1000是一款基于国产工艺的高性能桌面级处理器,具备以下核心技术优势:
•极致架构:集成8 个 UR-CP100四发射乱序高性能处理器核,主频高达2.0~2.3GHz。
•卓越性能:实测单核 SPECint2006 达10.4/GHz,性能表现跻身 RISC-V 处理器第一梯队。
•高速扩展:集成24-lane PCIe 4.0总线(支持 16 + 4 + 4 配置),为显卡、NVMe SSD 等外设提供海量带宽。
•接口与安全:集成双路DDR4控制器、GMAC 千兆网络以及硬件级加解解密模块以及硬件虚拟化支持,确保系统安全高效运行。
•高效能比:TDP 功耗仅为30W,在提供强大算力的同时保持了极佳的能效表现。
2.2 高性能图形之心:芯瞳(Sietium)CQ20系列 GPU
为了解决国产 RISC-V平台在图形渲染与桌面交互上的短板,本方案集成了芯瞳第二代高性能 GPU —— CQ20系列。该显卡具备以下关键特性:
•卓越架构:基于先进的统一渲染架构(Unified Architecture),具备卓越的 3D 渲染性能,并完美兼容OpenGL 4.0、OpenCL 1.2及Vulkan 1.3等多种图形 API。
•Web 与在线渲染:支持基于WebGL的在线 3D 内容实时渲染,使开发者在进行CAD 图形渲染、GIS 场景渲染等专业操作时,能够获得丝滑流畅的交互体验。
•生态兼容:作为首款支持虚幻引擎(Unreal Engine)的国产 GPU,CQ20系列在高品质图形渲染领域展现了极强的生态拓展能力。
•丰富的产品形态:CQ20提供多种形态(2GB-16GB显存、最多六路输出)以及接口(PCIe, MXM)的显卡产品,适应整机进入不同应用领域。
2.3 高性能桌面基座:Titan 系列开发板
作为方案的硬件载体,Titan系列开发板由超睿科技联合Milk-V深度定制的Mini-ITX尺寸产品板,专为高性能 RISC-V 应用而设计,集成了丰富的接口与扩展能力:
•高速扩展:内置PCIe 4.0 x16插槽,完美支持高算力芯瞳系列国产独立显卡扩展,释放极致 IO 性能。
•灵活供电:灵活的ATX(高功耗模式) / DC(低功耗模式)两种供电模式,为Mini-ITX尺寸的板卡适应更多计算场景。
•高速连接:提供千兆以太网口、USB 3.0 、Audio接口,满足桌面办公与网络环境需求。
•开发友好:板载标准 JTAG 调试接口与丰富的 GPIO 扩展引脚,为 OpenHarmony 开发者提供便捷的底层驱动调试与外设开发体验。
2.4 RVCK 统一内核 (RISC-V Common Kernel)
方案采用了如意社区基于Linux 6.6的RVCK 统一内核。RVCK 项目是多个国产操作系统例如openKylin, Deepin,openEuler,OpenCloudOS, OpenAnolis 的统一上游内核版本,其核心使命是:
•统一平台基座:为当前基于不同硬件平台的 RISC-V 开发生态提供一个标准化的内核平台,有效减少了软硬件适配的复杂度。
•深度移植与优化:RVCK 项目目前基于Kernel 6.6版本提供了大量的backport以及优化工作,提供了大量的ACPI移植、虚拟化功能补齐、安全提升、压力测试与性能优化工作。
2.5国产显卡深度适配与图形加速
在软件所与芯瞳的联合攻关下,本方案成功实现了 OpenHarmony 图形栈(Graphic Subsystem)在芯瞳(Sietium)CQ20系列显卡上的完整适配。
•硬件加速:实现了基于 GPU 的 UI 渲染加速,桌面滑动流畅,窗口响应迅速。
•多媒体能力:支持 H.264 等主流格式的硬件解码,轻松应对 1080P 高清视频播放。
•显示输出:支持多屏异显与高分辨率输出,满足桌面办公与行业应用需求。
2.6 全栈国产化生态构建
本方案是“RISC-V CPU + 国产 GPU + OpenHarmony OS”全栈国产化路径的成功实践。通过整合软件所(ISCAS)在 ArkCompiler、系统框架移植方面的深厚积累,以及超睿科技在硬件设计与 BSP 适配上的优势,打通了从底层驱动到上层应用的任督二脉,为办公市场提供了一个完全自主可控的高性能选择。
3. 方案演示
在演示环节中,搭载了超睿DP1000 CPU以及芯瞳CQ2040显卡的Titan 开发板烧录 OpenHarmony 6.0 成功启动进入桌面。
•系统交互:Launcher 启动迅速,应用图标加载流畅,系统设置操作丝滑。
•图形性能:运行glmark2图形跑分软件,画面渲染稳定;播放高清视频无卡顿。
•多任务处理:同时运行多个 Native 应用与后台服务,系统保持稳定响应。
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4. 应用生态
为了丰富 RISC-V + OpenHarmony 的桌面体验,团队在应用生态方面也取得了丰硕成果:
•Native App:支持标准 OpenHarmony HAP 应用的安装与运行。
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•AI 能力:集成轻量级 AI 推理框架,支持本地端侧 AI 应用演示。
•远程桌面 (VNC):内置 VNC 服务,方便开发者进行远程调试与操控。
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•浏览器:成功移植并适配了基于 Chromium 内核的 Webview 组件,支持流畅的网页浏览体验,补齐了桌面 OS 的关键短板。
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5. 开发者尝鲜
拥抱开源,共建生态。我们诚邀广大开发者共同体验这一令人兴奋的国产 RISC-V 平台。
•硬件获取:超睿 Titan 开发板与芯瞳C20卡京东商城有售。
•源码仓库:相关适配源码目前已经开源至如意社区OpenHarmony SIG将陆续合并入至Openharmony RISC-V SIG 仓库。
•社区支持:欢迎通过Issue等方式参与开发,共同推动OpenHarmony + RISC-V 的繁荣发展。
“如意同行,点亮RISC-V生态”
如意社区聚焦 RISC-V 原生软件栈,推动操作系统内核、编译器等基础软件适配优化。我们欢迎生态伙伴一起加入,不管是代码共建还是资源共享,各种方式都能参与,携手把 RISC-V 技术做深、产业用活,促进RISC-V生态繁荣~
如意 RISC-V 社区主页:https://openruyi.cn
如意RISC-V社区生态工作组:张庆秋,中国科学院软件研究所智能软件研究中心,联系方式:zhangqingqiu@iscas.ac.cn,欢迎交流~
超睿科技将继续携手合作伙伴,深耕 RISC-V 高性能计算领域,为 OpenHarmony 生态贡献更多力量!
参考链接
[1]超睿科技官方网站: https://www.ultrarisc.cn
[2] 芯瞳半导体官方网站: http://www.sietium.com
[3] 中国科学院软件研究所: http://www.iscas.ac.cn
[4] OpenHarmony 官方网站: https://www.openharmony.cn
[5] RVCK Project GitHub: https://github.com/RVCK-Project/rvck
[6] OpenHarmony RISC-V SIG临时共建代码平台: https://gitee.com/riscv-sig
[7] OpenHarmony RISC-V SIG任务进展和文档仓库: https://gitcode.com/openharmony-sig/riscv
[8] 如意社区OpenHarmony SIG: https://openruyi.cn/software/OpenHarmony
[9] Milk-V 官方网站: https://milkv.io

