一文读懂~面向物联网芯片的RISC-V体系架构介绍

2019-12-01 16:00:00 2点赞 16收藏 3评论

大家好,我是太空铁,老铁最近去深圳参加了第一届中国RISC-V论坛,学习到许多RISC-V的知识,写篇文章梳理梳理,跟大家介绍下有关内容。提纲如下:

一、什么是RISC-V

二、RISC-V和x86、ARM等的比较

三、RISC-V在国内外的发展情况

四、与RISC-V相关的企业和产品

下面开始正文:

一、什么是RISC-V

RISC-V(读作risc five)是第五代精简指令集架构(Reduced Instruction Set Computer)的缩写。RISC-V主要由美国加州大学伯克利分校的几位大牛于2010年发明,目前,计算机体系架构领域的泰斗,两次图灵奖获得者David Patterson一直在为RISC-V站台推广。


一文读懂~面向物联网芯片的RISC-V体系架构介绍

从制造CPU的角度来说,得先有指令集架构,按照指令集架构设计处理器核(IP核),再围绕处理器核设计处理器,设计好以后再进行仿真、流片、测试、封装等环节把处理器硬件生产出来。

RISC-V就是一种指令集架构,是处理器制造的源头工作。

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二、RISC-V和x86、ARM等的比较

从技术上说,RISC-V与x86、ARM相比,占据了相当的后发优势,在指令集设计方面借鉴了行业发展这么多年来所踩过的许多坑,主要瞄准简洁、高效的设计目标,所以依据RISC-V设计的处理器都可以具备低功耗、设计简便的优势。

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从商业模式上说,RISC-V是完全开源的,x86架构是完全闭源的,你在市场上只能买到intel或AMD的成品CPU;ARM则是处理器核的授权方式,你在市场上买不到ARM生产的成品CPU,但无论骁龙855还是麒麟980都是使用了ARM的处理器核,高通和海思都要先给ARM一笔授权费,然后每一片CPU又都要交“份儿钱”。所以,RISC-V是更为廉价和自由的。

一文读懂~面向物联网芯片的RISC-V体系架构介绍

基于RISC-V在技术和商业模式上的两个特点,它未来将会更适合物联网传感器芯片的开发,很可能未来会形成x86架构固守在PC和服务器市场,ARM架构固守移动设备、发展服务器市场,RISC-V则守望物联网设备的机会。

一文读懂~面向物联网芯片的RISC-V体系架构介绍

此外,出于多变复杂的国际形势考虑,RISC-V的开源性,应该对国内许多敏感场合有很大的应用前景。

三、RISC-V在国内外的发展情况

RISC-V自从2010年被发明以来,也经历了十年的科研孕育,最近两年正是它成长和走向市场的初期阶段。

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RISC-V的原创团队在国外建立了一个基金会(RISC-V Foundation)来发展和推广整个生态,基金会原先注册在美国,后来转移到了瑞士。

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基金会在中国有个顾问委员会,去年七月,官宣由方之熙博士担任委员会主席,方老师从业30年是原intel副总裁,intel研究院院长,是半导体行业的老法师。

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在国内,上海和深圳在集成电路方面的发展都走在前列,RISC-V的探索也都比较领先。尤其是在深圳,有个清华大学和伯克利的联合研究院,伯克利的新成果在华的推广自然就会在深圳扎下根来。


在国内,还有一个中国开放指令生态(RISC-V)联盟,主要是中科院计算所在牵头做。

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四、与RISC-V相关的企业和产品

国内外已经有很多企业和研究机构在做RISC-V领域的事情,国内的比如华为、中兴、阿里平头哥,国外的比如做硬盘的西部数据等等。

伯克利大学基于RISCV实现了两个开源的IP核,叫Rocket和BOOM,一个是基础版(对标ARM A5)、一个是性能版(对标ARM A9)。

RISCV基金会的主要几个人成立了SIFIVE(赛昉科技),开发了商用的RISCV的内核。

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阿里平头哥基于RISC-V发布了玄铁910(IP核),瞄准的即是物联网行业。

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华米科技早前发布了一款智能设备的芯片:黄山一号,也是与SIFIVE 合作,使用了RISC-V架构的IP核心来设计的。,用在华米的手环产品中

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西部数据发布了基于RISC-V的内核SweRV,准备运用在自身产品的存储控制芯片当中。

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五、总结

这篇文章就是给大家介绍一下RISC-V这个新鲜事物的一些发展脉络,目前RISC-V的发展方兴未艾,未来物联网方面的应用可能就是RISC-V的天下了。


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