【读书】《RISC-V开放架构设计之道》1.新生儿RISC-V

电子烂人

【读书】《RISC-V开放架构设计之道》1.新生儿RISC-V [复制链接]

每当有一个新概念产生时，我们会习惯性的问：催生他的目的是什么？

 

对于RISC-V来说，他的主要目的在于：替代现有的ARM架构和X86架构

 

当然，X86架构是CISC（复杂指令集），我们首先和同为RISC（精简指令集）的ARM架构做对比

ARM好用吗？答案是肯定的。现如今一个房间里的ARM设备极大可能要比X86、8051等架构的设备要多许多，况且ARM的多样化也是其他几种类型的几倍。

但是，还不够好。

 

（图源：网络）

 

ARM架构由ARM公司收取专利费，RISC-V架构免费使用，这是这个新架构最大的一个特点。

不过只有免费还不够，工程师们的初衷在于重新设计一种更好用一些的架构，故RISC-V开源了所有架构底层的代码，支持扩展修改，并如同LINUX一样由基金会管理

（图源：网络）

本书的作者将RISC-V的设计逻辑分为了五种性质，所有添加的功能和优化全部围绕这五种性质中的一个或者几个来做

 

简介性：ISC-V强调简单、高效的指令集设计。这种简洁性不仅加快了处理速度，并节省了功耗，还简化了架构，消除了任何不必要的复杂性。

例如，RISC-V的基础指令集包括基本的加载、存储、算术和逻辑运算指令这些处理器执行的最基本操作。

具体可以看RISC-V指令参考卡：RISCVGreenCardv1.xlsx (cam.ac.uk)

 

模块化：不同于传统的增量型ISA,RISC-V采用模块化的指令集架构（ISA）， RISC-V架构采用模块化设计，包括一个强制的基本ISA（指令集架构）和许多可选的ISA扩展，可以随着用处来删减和添加指令集。这种设计允许开发者根据需要自定义指令集，以满足不同应用场景的需求。例如，可以根据具体的应用需求添加浮点运算、向量运算或加密运算等扩展指令集。编者以ARM中的指令 举例，所有指令要兼容之前的版本，产生了很多冗余，在RISC-V中可以删减不用的指令，更加简单

 

高效性能： RISC-V架构采用简单而高效的指令集，使得处理器在执行指令时具有更快的速度和更低的功耗。同时，RISC-V还支持多种优化技术，如流水线、超线程等，进一步提高了处理器的性能

 

安全性：RISC-V支持多种安全特性，包括但不限于MultiZone和，这部分可以和ARM的TrustZone做对比

图：Arm TrustZone与RISC-V MultiZone都基于隔离安全机制（来源：Hex Five）

 

可拓展性：RISC-V的可扩展性体现在其支持多种位宽的指令集，包括32位、64位和128位。这种设计允许用户根据不同的寄存器位宽和地址需求选择合适的指令集。这种灵活性使得RISC-V能够广泛应用于各种应用场景，从资源受限的嵌入式系统到需要高性能计算能力的复杂系统。

 

这本书与其说是修习武功的全集，不如说是修习目录。指令集 看上去没有太多难处，但是还需要上手才能了解具体的部分

 

 

 

秦天qintian0303

不算新生儿了，实物都出来了，应该属于幼年时代 

电子烂人

秦天qintian0303 发表于 2024-11-2 23:18 不算新生儿了，实物都出来了，应该属于幼年时代 

倒也是，不过这本书是从他怎么出生来描述的