RISC-V 虚拟化堆栈和硬件的最新进展

RISC-V 虚拟化是其突破现有应用边界、进入更广泛场景（尤其是高性能计算、云计算、服务器及复杂嵌入式领域）的关键能力。比如，在嵌入式与实时系统中，虚拟化能实现 “一核多用”—— 让 CPU 同时运行实时操作系统（RTOS）、高可靠性任务以及 Linux 等通用系统。
 
在云计算场景中，虚拟化更是 “入场券”。它为云计算提供了高可用性，例如传统 CPU 遇到硬件故障、断电，操作系统内核需要升级，或部署的应用程序需要重启时，借助虚拟化技术，可将业务虚拟机从一个 host 迁移到另一个 host，保证业务在不断连的情况下实现硬件和底层软件的更新。
 
2025 年 7 月 18 日，在第五届（2025）RISC-V 中国峰会的软件与生态系统分论坛上，来自超睿科技的夏鸣远分享了该公司在 RISC-V 虚拟化方面的一些工作。
 
目前 RISC-V 虚拟化相关工作进展缓慢，存在诸多软件 Bug，主要原因在于实现一个虚拟化场景需要相对较高的单核性能（以每赫兹为评价微架构性能的指标）、高主频的 CPU，且虚拟化离不开外设，这就需要 CPU 提供原生的多链路支持。
 
夏鸣远分享了超睿科技开发的一款 SPEC 分数超过 20 分的 RISC-V CPU，这首次使 RISC-V 生态系统具备了使用高性能显卡和 100Gb/s 以上网络外设的能力。此外，该 CPU 还支持双路 DDR4 和 PCIe gen4，显著提升了性能。
 
根据现场演示，在一个 RISC-V 平台上成功运行了 Ubuntu 24.04 图形化界面虚拟机，并演示了热迁移功能 —— 即使在虚拟机运行过程中也能无缝迁移到另一台物理机上而不会影响应用程序的执行。他还分享了一些初步的性能测试结果，表明在网络、GPU 和磁盘 I/O 方面都取得了令人满意的表现。
 
这款 CPU 是超睿科技的第一款 RISC-V CPU，单核性能达 10.4/GHz，对标目前市面上的同类 CPU，单核性能超过 2 倍，可原生支持 24 进程流畅运行，还具备双路 DDR4 和 PCIe gen4，能运行 32B/Q4 的模型，且基于其上的各种系统软件都可正常使用。
 
当然，夏鸣远指出，当前的 demo 仍有诸多不足，超睿科技正在推进相关工作，并希望公开招募合作伙伴共同协作，包括让 Linux 支持 perf kvm event、开发更多 type-1 hypervisors，以及推动 OpenStack 与 Kata Containers 的发展，从而快速推进 RISC-V 虚拟化从 demo 阶段进入实际应用领域。