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[RISC-V MCU 应用开发]

RISC-V指令集架构有哪些优势和特点?

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沙发
forgot| | 2024-1-11 17:09 | 只看该作者
RISC-V指令集架构具有低功耗、低成本、开源开放、可模块化、简洁、面积小、速度快等优点,

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板凳
呐咯密密| | 2024-2-28 11:42 | 只看该作者
总的来说,RISC-V指令集架构具有低功耗、低成本、开源开放、可模块化、简洁、面积小、速度快等优点,与IoT场景需求碎片化的、可定制化的特性十分契合。

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地板
我喜欢打游戏| | 2024-2-28 11:49 | 只看该作者
1、低功耗
通常每个AI芯片在CPU上的耗能非常高,会致使整个续航能力下降。而RISC-V适合用于高效设计实现,开发者可根据应用需求灵活剪裁,再加上其全部RISC-V指令不超过50个,因此其内核面积更小,相应的功耗越低,能以极低的能耗来实现高效的AI元器件的运行。
华米创始人兼CEO黄汪告诉智东西,手机芯片需要不断使用最新的制程,而IoT芯片使用55nm/40nm非常成熟的半导体工艺就可以制作,55nm流片的工艺成熟度使得代工厂商的可选性很多,大陆、台湾、新加坡的均可,这就降低了依赖性。
2、低成本
RISC-V允许任何人免费设计、制造和销售RISC-V芯片和软件,无需像ARM那样购买昂贵的架构许可证。
据黄汪介绍,市面上不具备AI而只具备同样主频的芯片成本一般在2美金左右,而具备AI功能的芯片成本少于1美金,RISC-V在成本和功能上都大**了一步。不同于手机芯片动则需要投入几亿美金,做颗芯片流片量产几千万*币,不会太费钱。
GreenWaves创始人兼CEOLoic Lietar也提到,其GAP8产品在成本系统解决方案所需要的电力方面,比它的同等其他的替代竞争对手要低2到3倍。
做处理器不仅要考虑硬件设计,还要考虑用它来进行编程的用户,所以也包含了工具链和相关生态建设。芯来科技COO徐来还提供了另一个角度,如果由一家公司承担这些建设,时间和资金投入的成本都会非常高,比如英特尔就花了几十年来做生态建设,而由于RISC-V是一个标准化指令集架构,很多不同公司和个人会参与到生态建设,均摊了研发成本。
3、灵活可扩展
RISC-V是一个模块化的架构,其不同部分能以模块化的方式串在一起,从而试图通过一套统一的架构满足各种不同的应用。
由于IoT场景非常广泛和碎片化,需要为数千种以多种不同方式连接世界的应用案例来设计芯片,因此可扩展的架构成为终端运算的关键。
和不同系列相互不兼容的ARM相比,RISC-V具有能够灵活地扩展指令集的优势,可以新增专用指令,也可以扩充边缘运算装置所需的运算资源,不仅能实现超低功耗的复杂AI计算,而且有助于推动架构创新以达到更高的能效。
另外,x86、ARM、MIPS等架构的知识产权都属于某个特定的外国公司,无法在指令集架构上按自己的想法做修改和扩展,而且在工具链做的修改是没有人维护的。
特别是在IoT领域,徐来认为,比如在智能传感器等设备,只需要有限指令集,芯片面积又要求尽可能小,在这种情况下需要对现有处理器进行剪裁。相对于不能修改的x86、ARM等传统指令集架构,RISC-V因其开放性可以做一些剪裁。
而且IoT设备会长时间重复运行几个应用,不会像PC或手机那样需要安装和卸载不同应用,因此不存在对软件兼容性的依赖问题。
因其可扩展性,RISC-V的应用范围非常广阔。Loic Lietar表示,RISC-V指令集设计的目标是能够满足从微控制器到超级计算机各种尺寸处理器的需求,不过目前看到的更多的是RISC-V IoT终端处理器。
4、安全可靠
采用ARM等封闭式架构内核的平台,开发者看不到源代码,所以无法了解门级电路设计细节。一旦出现问题,开发者将不得不给原架构提供商打电话派人来解决问题。
不过RISC-V可以解决这一问题。RISC-V的用户可以查看内核的所有细节,可以全面检查每一行代码以确定系统的安全,甚至根据需要定制化自己的安全模块。相对于ARM,对产品安全要求高的人可能会更能接受RISC-V。
结语:RISC-V有望加强中国处理器IP的话语权
尽管从市场的实际情况来看,RISC-V取代ARM在移动终端等核心业务中的地位基本无望。但业界普遍认为,在IoT等新兴的边缘领域,RISC-V与ARM处于同一起跑线,两者将形成正面竞争,RISC-V在成本等方面具有优势,Arm在生态等方面具有优势。因此,RISC-V是很有希望促使中国加强处理器IP的话语权,推动产品创新和差异化,建立自主可控的产业生态。
如今国内的RISC-V生态建设正在快速推动中,从2018年5月,上海发布国内首个明确表示支持RISC-V的政策,到9月,中国RISC-V产业联盟在上海成立,再到11月,中国开放指令生态(RISC-V)联盟在乌镇宣布成立。
产业联盟的多家企业表示,RISC-V的开源将大大降低指令集修改的门槛,有利于中国发展自主可控的处理器,摆脱国外的制约。
不过,技术的先进性不代表商业就能成功,生态问题始终是制约一个架构发展的最大瓶颈。ARM之所以能制霸移动终端,除了它在技术上的优势外,抓住时机、迅速建立起生态亦是关键。但生态建设并非一蹴而就,隐藏在生态问题背后的政策、资金、人才等多方面的压力都在制约着RISC-V在国内的发展。
要实现国产RISC-V自主可控发展,不仅要迅速行动抓住时机,还应以市场为导向,找准适合的市场定位和客户群。在真正对ARM造成威胁之前,RISC-V距离成为主流架构还有很长的路要走。
PC时代成就了英特尔x86,移动时代成就了ARM,而在科技巨头以及一大批创企对RISC-V的发展和生态建设的推动之下,或许RISC-V能够成为AI和IoT时代足以与ARM匹敌的新一代主流架构。

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5
ClarkLLOTP| | 2024-3-4 10:37 | 只看该作者
上层应用是不是跟底层没关系啊

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6
stormwind123| | 2024-3-5 09:52 | 只看该作者
开源和免费

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7
laocuo1142| | 2024-3-5 11:59 | 只看该作者
可定制性、模块化设计

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8
flycamelaaa| | 2024-3-5 12:12 | 只看该作者
简化指令集,支持多核处理器

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9
powerantone| | 2024-3-5 13:30 | 只看该作者
RISC-V指令集架构具有开源免费、可定制性、模块化设计、简化指令集、支持多核处理器和安全性等特点和优势,使得它在各个领域都有广泛的应用前景。

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10
亚瑟| | 2024-3-14 17:00 | 只看该作者
ClarkLLOTP 发表于 2024-3-4 10:37
上层应用是不是跟底层没关系啊

上层都封装起来了,用起来差不多

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11
forgot| | 2024-3-21 14:16 | 只看该作者
RISC-V指令集架构具有低功耗、低成本、开源开放、可模块化、简洁、面积小、速度快等优点,与IoT场景需求碎片化的、可定制化的特性十分契合。

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szt1993| | 2024-3-30 15:54 | 只看该作者
RISC-V MCU的优点,以CH32V系列为例,内核全自研,节省IP授权费用等

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