什么是RISC-V架構(gòu)？

　　RISC的英文全稱為：ReducedInstructionSetComputing，中文即“精簡指令集”，它的指令系統(tǒng)相對簡單，它只要求硬件執(zhí)行很有限且最常用的那部分指令，大部分復(fù)雜的操作則使用成熟的編譯技術(shù)，由簡單指令合成。指令集也可以理解為軟件和硬件之間溝通的橋梁，不同的廠家可能會用不同的方法來實現(xiàn)相同的指令集，從而讓遵循相同指令集的軟件可以無需修改即可運行。比如我們熟知的Intel和AMD都實現(xiàn)了x86指令集，這基本上統(tǒng)治了PC的市場。

　　RISC RISC-V處理器是架構(gòu)發(fā)明者 Krste Asanovic 教授帶領(lǐng)團隊開發(fā)的一個完全開放的、標(biāo)準(zhǔn)的、能夠支持各種應(yīng)用的新指令集，他也得到了RISC的發(fā)明者之一，Dave Patterson教授的大力支持。從2010年夏天開始，大約花了四年的時間，這個團隊設(shè)計和開發(fā)了一套完整的新的指令集，同時也包含了移植好的編譯器、工具鏈、仿真器，并經(jīng)過數(shù)次流片驗證。為了能夠加快開發(fā)的效率，以便能夠快速的評估和修改設(shè)計以及提高可復(fù)用性，Chisel作為一種新的硬件構(gòu)建語言也被開發(fā)了出來。簡言之，你可以用scala這種函數(shù)式編程語言去設(shè)計硬件，并最終能夠生成傳統(tǒng)的Verilog HDL用于ASIC/FPGA，或者生成C++用于仿真。

　　這個新的指令集叫做RISC-V，“V”包含兩層意思，一是這是Berkeley從RISC I開始設(shè)計的第五代指令集架構(gòu)，二是它代表了變化（variation）和向量（vectors）。

　　0

　　如何看待RISC-V ?

　　在摩爾定律終結(jié)、計算微體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)非常成熟、開源軟件飛速發(fā)展的時代，RISC-V充分利用社區(qū)的力量，提供了一個相比其他商業(yè)指令集來說并不差的選擇，非常有希望借由在開源硬件商業(yè)模式上的創(chuàng)新在未來的CPU市場上占有一席之地。

　　RISC-V引起業(yè)界新一輪的關(guān)注，應(yīng)該是2016年三星半導(dǎo)體在其Exynos 8890處理器中（Galaxy S7用的這款處理器），首次采用的自主CPU內(nèi)核M1，被指是基于開源的RISC-V指令集架構(gòu)（而不是其旗艦機長期所用的ARMv6-M/ARMv8-M）。

　　國內(nèi)也有不少從業(yè)者對此比較關(guān)注，主要是想將RISC-V應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域。

　　下圖是與ARM的比較，數(shù)據(jù)是最真實的，功耗、面積、性能都是杠杠的。

　　基本指令集包括40條RISC整數(shù)指令和10條用于同步、系統(tǒng)調(diào)用和計數(shù)器操作的其他指令。

　　使用的RISC_V都需要實現(xiàn)這些基本指令，并稱之為RV32I。對應(yīng)的RV64I 、RV128I也是一樣擴展對應(yīng)的位寬即可，參考下圖。

　　另外包括擴展指令，主要包括壓縮字節(jié)指令、乘除、單/雙/四精度浮點運算指令、原子指令。

　　從上面可以看到，功耗、面積、性能都不亞于ARM，甚至優(yōu)于ARM(當(dāng)然上表只是對比A5)，并且指令豐富，可擴展性強，并且開放，有免費開源的編譯、仿真環(huán)境，令人遐想無限。

　　結(jié)論：生態(tài)已經(jīng)構(gòu)建好了，如果有相應(yīng)的產(chǎn)品出來，以及大量的人力物力投入，我覺得前景還是很不錯。筆者挺看好這個項目，特別是像中國近幾年大力發(fā)展CPU的情況下，機遇很好，能不能抓住就是另外一個問題了。