提到計算機,大家都會想到CPU,,CPU是計算機的核心所在,,用來計算和處理數(shù)據(jù),CPU內(nèi)置了很多指令,,這些指令我們叫它指令集,,指令集的設(shè)計采用了一定的架構(gòu)模式。
指令架構(gòu)模式有很多種,,目前,,全球主流的架構(gòu)模式包括:CISC,復(fù)雜指令系統(tǒng),,每個指令可執(zhí)行若干低階操作,,比如從內(nèi)存讀取、儲存和計算操作,,全部集于單一指令之中,,復(fù)雜指令集的特點是指令數(shù)目多而復(fù)雜,每條指令字長并不相等,,計算機需要加以判斷,,并付出性能的代價。CISC代表處理器有:CDC 6600,、System/360、VAX,、PDP-11,、Motorola 68000、Intel,、AMD,、VIA(威盛)等。
RISC,,精簡指令系統(tǒng),,它可以想像成是一家流水線工廠,對指令數(shù)目和尋址方式都做了精簡,,使其實現(xiàn)更容易,,指令并行執(zhí)進程度更好,編譯器的效率更高,。目前常見的精簡指令集微處理器包括DEC Alpha,、ARC、ARM,、AVR,、MIPS、PA-RISC、Power Architecture(包括PowerPC,、PowerXCell)和SPARC等,。
RISC-V是RISC 5,它基于已建立的精簡指令集(RISC)原則的一個開源指令集架構(gòu),。該項目2010年始于伯克利加利福尼亞大學(xué),,但許多貢獻者是該大學(xué)以外的志愿者和行業(yè)工作者。與大多數(shù)指令集相比,,RISC-V指令集可以自由地用于任何目的,,允許任何人設(shè)計、制造和銷售RISC-V芯片和軟件,。雖然這不是第一個開源指令集,,但它具有重要意義,因為其設(shè)計使其適用于現(xiàn)代計算設(shè)備(如倉庫規(guī)模云計算機,、高端移動電話和微小嵌入式系統(tǒng)),。設(shè)計者考慮到了這些用途中的性能與功率效率。該指令集還具有眾多支持的軟件,,這解決了新指令集通常的弱點,。截至2017年5月,用戶空間的指令集版本為2.2,,特權(quán)指令版本1.1,。
RISC-V的軟件支持也越來越多,RISC-V在GitHub上的代碼也有不少,,支持RISC-V的Linux核心也在4.15版本誕生,,RISC-V模擬器、工具鏈也都已經(jīng)開發(fā)出可用版本,。
本周,,西部數(shù)據(jù)公司(就是造硬盤的那家),宣布計劃生產(chǎn)10億枚基于RISC-V的處理器,,用于硬盤控制器,、AI芯片等。WD也是看上了RISC-V的開源特性,,想必在WD的引領(lǐng)下,,很多公司會很快跟進RISC-V開源架構(gòu)處理器的研發(fā)和投用。
此外,,國內(nèi)也有不少公司和科研機構(gòu)也圍繞RISC-V進行開發(fā),,甚至已經(jīng)出了相應(yīng)的開發(fā)板,除了看重RISC-V開源和低成本的特性外,,RISC-V還具有安全性,,因為安全的緣故,,它內(nèi)部沒有隱藏的黑匣子,對我國CPU設(shè)計開發(fā)具有一定借鑒和促進作用,,期待早日能用上國產(chǎn)的RISC-V架構(gòu)的處理器,,打破Intel、ARM壟斷之局勢,。