Hot Chips 2026: CUDA 瞄准 RISC-V – 作者：Chester Lam

# Hot Chips 2026: CUDA剑指RISC-V 来源：https://chipsandcheese.com/p/hot-chips-2026-cuda-targets-risc CUDA是GPU计算领域的巨擘，其应用覆盖机器学习等场景。目前CUDA仅支持x86-64与aarch64架构CPU。如今Nvidia正着手将CUDA支持扩展至RISC-V架构。这一举措为RISC-V CPU驱动GPU计算打开了大门。Nvidia的演讲重点阐述了RISC-V CPU运行CUDA所需满足的要求，本质上需要服务器级CPU与配套平台。  Nvidia首先要求CPU符合RVA23标准，并遵循RISC-V服务器SoC规范（https://docs.riscv.org/reference/server-soc/_attachments/riscv-server-soc.pdf）与服务器平台规范（https://github.com/riscv-non-isa/riscv-server-platform/releases/tag/v1.0）。这些规范包含RAS（可靠性、可用性与可维护性）功能、专用安全处理器及其他基础特性。Nvidia的服务器级需求主要通过这些规范得以实现。 Nvidia还提出超越上述RISC-V架构与平台规范的额外要求，因为他们发现缺乏这些特性将导致CUDA软件难以高效运行。Nvidia希望避免"最低公分母"困境——若无法确保硬件支持性能扩展指令集，则无法使用相关优化技术。从Nvidia视角看，这将迫使其发布低效代码。Nvidia以向量扩展为例说明：谓词支持能帮助减少分支预测。  ACPI支持是更具挑战性的要求。ACPI允许软件检测硬件功能，可用于电源、性能与温控管理。Nvidia软件团队在初期移植CUDA时因RISC-V硬件缺乏ACPI支持而苦恼，但该问题已在2025年得到解决：UEFI论坛正式纳入RISC-V ACPI支持，且RISC-V BRS（启动与运行时服务）规范于去年获批，其中包含ACPI要求。  此外Nvidia要求支持PCIe缓存一致性。Nvidia指出典型场景：当CPU写入数据后仍保留在缓存中，若CUDA发起DMA请求将数据传输至GPU，DMA引擎可能从DRAM读取数据而忽略CPU缓存中的修改版本。在GPU返回结果时，DMA写入DRAM后CPU仍可能从缓存读取旧数据。若系统缺乏PCIe一致性，软件必须显式刷新缓存以避免此类问题。将缓存刷新机制整合至CUDA栈存在较大难度，而Nvidia认为PCIe一致性本应是服务器CPU标配功能。虽然RISC-V服务器SoC规范建议实现缓存一致性，但Nvidia需要明确保障。  Nvidia同时要求硬件支持PCIe对等通信。缺乏该功能时，跨设备缓冲区传输需经由CPU内存中转，这既影响性能又增加同步信号需求。  遗憾的是Nvidia未详述所有要求。他们仅表示目标是达到特定性能水平，完整要求清单不超过两页。这两页的具体规格未明确——可能是双倍行距大字体文档，亦或是开卷考试允许携带的笔记页（学生通常会尽量填满）。 除CUDA在RISC-V平台的适配外，Nvidia简要介绍了NVLink Fusion的要求。该技术允许其他厂商在自家芯片中集成Nvidia的NVLink IP，从而使用NVLink C2C链路连接自选CPU。类似产品可能参照Nvidia的GB10方案——该设备通过NVLink C2C将联发科CPU芯片与Nvidia GPU连接。Nvidia当然希望客户使用自家CPU，但若客户需要连接定制CPU或其他加速器，仍建议采用NVLink IP，而定制CPU可以是RISC-V架构。  NVLink Fusion的要求包含CUDA全部规范，并需支持DOCA、NCCL等软件框架。此外要求与Nvidia建立紧密合作关系——这本是意料之中。IP集成工作复杂度高，很可能需要类似联发科与Nvidia在GB10项目中的协作深度。  RISC-V软件生态距离x86-64与aarch64仍有差距。Nvidia推动CUDA适配RISC-V是积极进展，但这并不意味着现有RISC-V设备能立即搭载Nvidia GPU运行CUDA。绝大多数现有硬件无法满足Nvidia要求，事实上近期能满足要求的消费级RISC-V设备可能都不会出现。ACPI支持是明显瓶颈，厂商实现难度较大。尽管aarch64架构已多年支持ACPI标准，但实际采用情况仍不完善（https://uefi.org/sites/default/files/resources/UEFI%20and%20ACPI%20in%20Arm%20System%20Architecture_Wei.pdf）。2025年通过的RISC-V标准可能需要数年才能获得广泛支持，甚至更久。  未来若RISC-V系统支持CUDA，更可能出现在服务器领域而非业余爱好者青睐的单板计算机。Nvidia表示正与SiFive合作，后者计划在Hot Chips展示运行CUDA的系统。Nvidia演示文稿中的CPU规格可能对应此系统，高核心数服务器芯片的定位显而易见。笔者期待该演示，同时希望Nvidia不要限制CUDA在非认证系统运行——爱好者尝试用RISC-V系统驱动Nvidia GPU将是非常有趣的实验。 展望未来，期待Nvidia放宽要求使现有RISC-V系统有更多适配可能。缺乏向量扩展或PCIe一致性未必导致性能危机：使用分支替代谓词若分支预测准确仍可高效运行；缓存刷新虽会带来性能损耗，但对于计算密集型而非数据密集型工作负载，该代价或许可以接受。PCIe对等传输亦是同理——虽然高速通道更优，但低频操作可通过精细设计使用低速路径。但愿Nvidia当前要求只是快速低风险移植的权宜之计，并期待CUDA未来能支持更广泛的RISC-V系统，而非仅限于专业企业级设计。