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RSIC-V简介

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两只袜子|  楼主 | 2022-11-18 15:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
RSIC-V的起源RISC-V源于 2010年,当时加州大学伯克利分校的一个研究团队要设计一款CPU,为该项目选架构的时候研究团队对比了当时的ARM、MIPS、SPARC和X86等,发现这些指令集不仅会涉及到专利问题,而且收费昂贵。加上X86基本难以获得授权,ARM授权价格昂贵,所以该研究团队最终决定设计一套全新的指令集。于是成立了一个四人小组,仅用了3个月的时间就完成了RISC-V指令集的开发。该指令集架构是第五代精简指令集,相较于X86和ARM指令集架构,RISC-V在设计过程中充分考虑了小型、快速、低功耗的需求,运行效率大幅提升, 在成本和灵活性上的优势更为明显。参照采用开源模式的linux在PC终端领域的成功,RISC-V架构的特点使其同样具备相对竞争优势。
RSIC-V的优势综合来说,RISC-V有五大主要优点:一是完全开源,这也是其得以发展的主要原因,对指令集的使用,RISC-V基金会不会收取授权费,容许企业添加自由指令集拓展;二是架构简单,RISC-V秉承简单至上的设计美学,为了保持向后的兼容性,arm和x86都保留了许多过时的定义,而RISC-V可以说是站在巨人的肩膀上,借助已经成熟的技术优势,轻装上阵。三是易于移植,RISC-V提供了特权指令和用户指令(感兴趣的可以自行百度),总之是非常方便的将linux和unix移植到RISC-V平台。四是模块化设计,这貌似是很牛的的优点,RISC-V不仅短小精悍,而且拥有模块化的设计,开发者可以根据需要灵活的选择不同组合,实现定制化需求。五是完整的工具链,RISC-V社区提供了完整的工具链,并且RISC-V基金会会持续维护,避免了工具链开发的繁重工作。
RSIC-V的前景RISC-V最大的特点是“开放”,它的开放性允许它可以自由地被用于任何目的、允许任何人设计、制造和销售基于RISC-V的芯片或软件,这种开放性,在处理器领域是彻底的第一次。正如Android系统的成功不仅仅是由于其开源的特性,更离不开智能手机的兴起。从电子产业发展的规律上看,下游终端的兴起必然为上游产业链打开增长空间,在谷歌的推动下,Android系统在发展初期得到了摩托罗拉、三星、HTC、索尼爱立信等众多手机品牌厂商的支持,同时,上游手机芯片厂商和移动运营商也加入Android系统的建设。当前时点,物联网的兴起也将为指令集架构在内的上游产业链提供新的成长土壤:从市场空间层面看,2019年,全球物联网总连接数达到120亿,预计到2025年,全球物联网总连接数将达到246亿,年复合增速约为16%,预计全球物联网收入从2019年的3430亿美元,增长到2025年的1.1万亿美元,复合增速约为27%(数据来源于全球移动通信系统协会的数据);从技术特点层面看,相较于现有架构的通用性要求,物联网更强调灵活性和多样性,这与RISC-V开源、可模块化、可扩展的特性高度契合,RISC-V能够凭借其特性使得物联网行业发挥出灵活、低功耗的特点进而降低成本,这也为物联网的快速兴起创造了有利条件。
其实RISC-V并非是第一个采用开源模式的指令集架构,RISC-V架构的发展拥有之前的开源指令集所不具备的历史机遇:一是物联网应用兴起,二是半导体国产化进程加速。从产业链上下游的情况来看,我国厂商在芯片IP开发环节、芯片设计环节以及终端品牌和平台环节均已有所布局。上下游主要厂商的布局情况反映了产业链从底层到终端构建RISC-V生态的发展思路,从物联网、AI的兴起和我国芯片设计的自主性需求方面来看,RISC-V具备广阔的发展空间和成为全球主流架构之一的基础。
芯来科技CEO胡振波表示,从长远来看,RISC-V对中国半导体产业会产生划时代的意义。主要体现在以下5个方面:
(1) 通过RISC-V架构摆脱国外的垄断,实现处理器内核的国产自主。这种处理器内核不是闭门造车做出来的,而是拥有全世界认可的主流架构和主流生态。
(2) 通过RISC-V可以极大地加强我国处理器IP话语权。IP产业处于行业最上游,远离其它产业,并没有得到产业和国家的重视。RISC-V给了中国IP产业机会,虽然目前我国在RISC-V上仍然落后,但相对于其它IP技术,落后并不太远。
(3) RISC-V可以推动创新和差异化。由于RISC-V的开放、简洁、可扩展以及低成本,可以给终端应用市场带来巨大创新。
(4)RISC-V可以明显降低芯片研发成本。RISC-V的产业链日趋完善,从处理器内核到硬件设计、操作系统、开发工具、基准测试以及解决方案,全产业链具备完整性,使得行业可以均摊一切成本。
(5)RISC-V的逐渐普及在一定程度上促进了行业本土化的发展,创造了更多行业机会,为产业界和学术界积累大量CPU人才。

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