【每日话题】ARM和RISC-V微架构设计汇总

登录 · 发表于 2024-7-31 09:38

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一、简介
之前简写了3篇关于微架构的文章，涉及ARM N2，ARM V2以及代表RISC-V阵营的P870，本文分享从网上找到的微架构图，并修正一下之前表述错误或者不合适的地方，也欢迎大家讨论。

二、ARM N2

三、ARM V2

ARM N2和V2的差别大致对应ARM同年的X系列和A系列的差别（超大核和大核），具体的参数微架构图给出了汇总，就不再文字赘述了，仅供大家参考。前文介绍“ARM N2处理器微架构介绍”“ARM V2处理器微架构介绍”。

四、SIFIVE P870

这个系列我在“RISC-V架构CPU的先进微架构设计”一文中有描述，里面也有不少描述不合适的地方，例如，“P870分支预测错误惩罚比ARM的更严重”，我细看了下流水线图，P870流水线到BX仅仅8cycle？

从官方的图上看是这样的，这一点我没那么确定，如果到BX去刷新错误分支，惩罚的cycle数比arm而言小。但这个毕竟只是个流水线图，没有更多信息证明。不过，从微架构各项参数来看，P870除了每个cycle预测2分支以及op-cache外，基本和V2对标，公开的CPU频率和面积也都是先进水平，跑分在18 SpecINT2k6/GHz，处在很高的水准。

CPU性能评估不是很好量化，不能说ARM有op-cache就一定性能好（而且现在ARM还放弃了），很多东西都是PPA的权衡，仅考虑公开参数，RISC-V较为先进的微架构设计和ARM的微架构差距应该没有我上次说的2.5年那么大。不过差不管多少年，个人觉得核心差距不在微架构上，在生态上。

五、Veyron V1

这个芯片之前也在前文讲过，设计的感觉比较激进。

六、总结
从当前公开的资料显示，RISC-V阵营的微架构设计水平确实处在一个比较高的水准，和ARM差距不那么大，但就Spec生态而言，还是有些差距，比如ARM具备完善的安全标准。软件生态方面，RISC-V还需要在高端领域继续努力。

发表于 2024-7-31 10:10

ARM架构在手机和嵌入式设备里很吃香，生态强大，性能也不错；RISC-V呢，因为是开源免费的，还能根据需要定制，虽然现在配套还没那么全，但特别适合那些想要省钱又追求个性化的项目。

发表于 2024-7-31 10:46

对于希望利用现有成熟生态系统、快速开发出稳定可靠的产品的公司，ARM可能是更好的选择。而对于追求高度定制、灵活性以及低开发成本的项目，RISC-V则提供了一条可行的路径

发表于 2024-7-31 10:59

ARM架构还是相对完善的，RISC-V还有提升空间

发表于 2024-7-31 11:09

ARM 架构也基于 RISC 原则，注重功效和简单性。

发表于 2024-7-31 11:11

RISC-V 倡导开源灵活性和适应性，吸引了寻求可定制解决方案的开发人员、研究人员和创新者。

发表于 2024-7-31 11:14

RISC-V就像是星星之火，对抗ARM一家独大的利器

发表于 2024-7-31 11:20

RISC-V 的模块化方法提供了定制的可能性，而 ARM 的专用内核则提供了目标性能。

发表于 2024-7-31 11:26

RISC-V 架构的多项功能有助于提高其功效。

发表于 2024-7-31 11:56

对这方面的知识了解比较少，学习了解，多谢分享。

发表于 2024-7-31 11:57

看到这个帖子我就回到以前了，那时候是ARM刚刚开始占据市场的时代,智能手机开始风靡市场的时代,那个时候就出现了三个平台,ARM,RISC-V,WINDOWS平台，当时也是炒得火热，说这三个各自的优势，后来还是其他平台败退，ARM登顶，现在突然RISC-V突然开始出现，可能是因为那个贸易战中国大力支持RISC-V的缘故吧，不过有竞争才有进步，还是看看谁怎样吧。

发表于 2024-7-31 12:48

RISC-V是否真的的全部都开源？

发表于 2024-7-31 13:46

各种架构，眼花缭乱，一般用户使用起来，貌似CPU架构并没有什么影响

发表于 2024-7-31 14:36

挺好的。有不同，就可以相互对方取经，求同存异，取长补短，推动整个行业的发展。

发表于 2024-7-31 14:46

侧重点不一样，两种架构都很好，都好用！

发表于 2024-7-31 15:49

RISC-V任重道远，需要大企业的助力，需要华为的加持

发表于 2024-7-31 15:59

用过两种架构的片子，从c编程上来说没有大的差别

发表于 2024-7-31 16:03

RISC-V架构的优势在于其开源性和模块化设计，‌这使得开发者可以自由地定制和修改处理器的指令集，‌以满足特定应用的需求。‌RISC-V架构的设计理念更加灵活和可扩展，‌能够适应不同领域的需求。‌此外，‌RISC-V架构在计算密度上表现出色，‌尽管在纯粹性能上可能略逊于ARM，‌但其较小的物理尺寸和较高的计算密度使其在依赖紧凑型处理器的领域，‌如可穿戴技术，‌中占据优势。‌

ARM架构则以其成熟的生态系统和广泛的选择在性能上保持领先地位。‌ARM架构的处理器广泛应用于移动设备和嵌入式系统，‌其设计理念面向通用计算，‌提供了稳定的性能和能效。‌ARMv9 ISA的引入进一步提高了性能和能效，‌使得ARM处理器在许多应用场景中成为优选。

发表于 2024-7-31 17:43

这架构看着怎么感觉都差不多! 我们做设计主要还是看哪个经济实用, 符合了基本上就会去选用

发表于 2024-7-31 20:03

居然公开了，之后应用也很明朗了

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