1980年,米國(guó)加州大學(xué)伯克利分校,設(shè)計(jì)出了世界第一顆精簡(jiǎn)指令集處理器risc-i,也就是risc芯片第一代架構(gòu),
這款risc芯片構(gòu)架的特點(diǎn)是:指令格式和長(zhǎng)度通常是固定的(如arm是32位的指令)、且指令和尋址方式少而簡(jiǎn)單、大多數(shù)指令在一個(gè)周期內(nèi)就可以執(zhí)行完畢,指令是十分簡(jiǎn)單有效,
相對(duì)于cisc芯片架構(gòu),其指令長(zhǎng)度通常是可變的、指令類(lèi)型也很多、一條指令通常要若干周期才可以執(zhí)行完。并且,這些指令使用的頻率卻相差懸殊,大約有20%的指令會(huì)被反復(fù)使用,占整個(gè)程序代碼的80%。
而余下的80%的指令卻不經(jīng)常使用,在程序設(shè)計(jì)中只占20%,在指令設(shè)計(jì)上十分不合理,非常復(fù)雜,
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所以,當(dāng)risc芯片架構(gòu)出現(xiàn)后,后續(xù)研發(fā)新的處理器體系結(jié)構(gòu)都或多或少地參考采用了risc的概念,甚至有些典型的cisc處理機(jī)中也采用了些risc設(shè)計(jì)概念,比如英特爾公司的80486、pentium等系列芯片。
而在risc基礎(chǔ)上研發(fā)最成功,第一個(gè)商業(yè)化的實(shí)例就是arm,
雖然說(shuō)arm是從risc芯片架構(gòu)的基礎(chǔ)發(fā)展出來(lái)的,但是,內(nèi)核指令集已經(jīng)完全不同于risc芯片架構(gòu),
因?yàn)閍rm處理器除了本身是32位設(shè)計(jì),同時(shí)也配備16位指令集,這樣的話,提高了芯片性能和靈活性,
所以,arm芯片架構(gòu)是非常有特色,根據(jù)不同用途,研發(fā)出不同型號(hào)的處理器架構(gòu),所以,arm芯片架構(gòu)除了不適用在電腦芯片上,基本壟斷了所有的電子產(chǎn)品的領(lǐng)域,非常強(qiáng)大!!!
在21世紀(jì),即使強(qiáng)大的世界一線芯片商:高通,水果,三木桑,研發(fā)的芯片基本都是采用arm芯片架構(gòu),
這也是arm強(qiáng)大之處,特別,是在21世紀(jì)人工智能時(shí)代,arm架構(gòu)基本處于絕對(duì)壟斷地位,無(wú)可替代!!!
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重生前的李飛,在千禧年前是身在米國(guó),也注意到了arm在risc芯片架構(gòu)的商業(yè)化取得了成功,并在千禧年回到華夏國(guó)后,準(zhǔn)備以risc架構(gòu),開(kāi)發(fā)手機(jī)芯片,
只不過(guò)當(dāng)時(shí)短視行為,在堅(jiān)持了不到5年時(shí)間,就放棄了risc架構(gòu),全面轉(zhuǎn)向arm架構(gòu),
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直到2010年,由加州大學(xué)伯克利分校的研究團(tuán)隊(duì),設(shè)計(jì)出新的指令集架構(gòu)。也就是說(shuō),risc-v架構(gòu)誕生了。
而risc-v的“v”包含兩層意思,一是這是從1980年研發(fā)第一代risc-i,再到第五代指令集架構(gòu),二是它代表了變化(variatioors)。
研發(fā)出risc-v芯片架構(gòu)是免費(fèi)開(kāi)源的,無(wú)需付費(fèi)授權(quán),允許使用者修改和重新發(fā)布開(kāi)源代碼,也允許基于開(kāi)源代碼開(kāi)發(fā)商業(yè)軟件發(fā)布和銷(xiāo)售。
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除了risc–v免費(fèi)開(kāi)源的優(yōu)點(diǎn),還有就是risc-v架構(gòu)的指令數(shù)目非常的簡(jiǎn)潔。基本的risc-v指令數(shù)目?jī)H有40多條,加上其他的模塊化擴(kuò)展指令總共幾十條指令。并且,risc-v的規(guī)范文檔僅有145頁(yè),而特別架構(gòu)文檔的篇幅也僅為91頁(yè)
相對(duì)于x86和arm指令數(shù)目和規(guī)范文檔,指令多得無(wú)法計(jì)算,并且不同架構(gòu)型號(hào),指令也互不兼容,其規(guī)范文檔多達(dá)上千頁(yè)...
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總之,risc–v芯片架構(gòu)是非常不錯(cuò)的,可以根據(jù)具體芯片需求,可以選擇適合的指令集做出不同的指令集架構(gòu)。基于risc-v指令集架構(gòu)可以設(shè)計(jì)服務(wù)器cpu,家用電器cpu,工控cpu和用在比指頭小的傳感器中的cpu。
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