IC設(shè)計(jì)工程師想了解的RISC-V知識(shí)點(diǎn)分享

大咖簡(jiǎn)介：

胡振波是上海交大本科研究生，具有超過(guò)10年處理器研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

在Mavell和Synopsys等知名企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)多款高性能和低功耗處理器研發(fā)工作。

是國(guó)內(nèi)RISC-V社區(qū)領(lǐng)袖，以及蜂鳥(niǎo)E203開(kāi)源處理器。

更是暢銷(xiāo)書(shū)《RISC-V架構(gòu)與嵌入式開(kāi)發(fā)快速入門(mén)》和《手把手教你設(shè)計(jì)CPU——RISC-V處理器篇》等書(shū)籍的作者。

大咖著作：

1、《RISC-V架構(gòu)與嵌入式開(kāi)發(fā)快速入門(mén)》

本書(shū)是一本介紹RISC-V架構(gòu)嵌入式開(kāi)發(fā)的入門(mén)書(shū)籍，以通俗的語(yǔ)言系統(tǒng)介紹了嵌入式開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)知識(shí)和RISC-V架構(gòu)的內(nèi)容，力求幫助讀者快速掌握RISC-V架構(gòu)的嵌入式開(kāi)發(fā)技術(shù)。

本書(shū)共分為兩部分。第一部分為第1～14章，基本涵蓋了使用RISC-V架構(gòu)進(jìn)行嵌入式開(kāi)發(fā)所需的所有關(guān)鍵知識(shí)。第二部分為附錄部分，詳細(xì)介紹了RISC-V指令集架構(gòu)，輔以作者加入的背景知識(shí)解讀和注解，以便于讀者理解。

2、《手把手教你設(shè)計(jì)CPU——RISC-V處理器篇》

本書(shū)是一本介紹通用CPU設(shè)計(jì)的入門(mén)書(shū)，以通俗的語(yǔ)言系統(tǒng)介紹了CPU和RISC-V架構(gòu)，力求為讀者揭開(kāi)CPU設(shè)計(jì)的神秘面紗，打開(kāi)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的大門(mén)。

本書(shū)共分為四部分。第一部分是CPU與RISC-V的綜述，幫助初學(xué)者對(duì)CPU和RISC-V快速地建立起認(rèn)識(shí)。第二部分講解如何使用Verilog設(shè)計(jì)CPU，使讀者掌握處理器核的設(shè)計(jì)精髓。第三部分主要介紹蜂鳥(niǎo)E203配套的SoC和軟件平臺(tái)，使讀者實(shí)現(xiàn)蜂鳥(niǎo)E203 RISC-V處理器在FPGA原型平臺(tái)上的運(yùn)行。第四部分是附錄，介紹了RISC-V指令集架構(gòu)，輔以作者加入的背景知識(shí)解讀和注解，以便于讀者理解。

本書(shū)不僅適合CPU或芯片設(shè)計(jì)相關(guān)從業(yè)者閱讀使用，也適合作為大中專(zhuān)院校相關(guān)師生學(xué)習(xí)RISC-V處理器設(shè)計(jì)（使用Verilog語(yǔ)言）和CPU設(shè)計(jì)的指導(dǎo)用書(shū)。

本期話題：

RISC-V本土化路徑：從“自主可控”走向”共享繁榮“

本期話題討論內(nèi)容：

1、RISC-V架構(gòu)緣起和發(fā)展

2、RISC-V的本土化落地進(jìn)程

3、利用開(kāi)放生態(tài)來(lái)構(gòu)建自主核心技術(shù)

問(wèn)?

答

整

理

Q：RISC-V與ARM在架構(gòu)、指令集、芯片設(shè)計(jì)及基于對(duì)應(yīng)MCU的開(kāi)發(fā)難度上兩則有什么區(qū)別，RISC-V除了開(kāi)源以外還有那些優(yōu)勢(shì)？

A：在開(kāi)發(fā)難度上沒(méi)有區(qū)別，因?yàn)閮烧叨际荝ISC架構(gòu)的。如果是在芯片設(shè)計(jì)上，需要IC設(shè)計(jì)工程師了解RISC-V CPU IP的接口即可與SoC中其他部件進(jìn)行互聯(lián)設(shè)計(jì)；如果在MCU應(yīng)用的開(kāi)發(fā)上，工程師們只需要在習(xí)慣上熟悉RISC-V的指令以及開(kāi)發(fā)環(huán)境?？偟膩?lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)使用和應(yīng)用使用上沒(méi)有什么區(qū)別。

RISC-V除了在指令集上開(kāi)源以外，通過(guò)RISC-V指令集的模塊化搭配能夠使IC設(shè)計(jì)更為靈活，結(jié)合擴(kuò)展指令，擴(kuò)展接口的應(yīng)用，能夠更為快速的得到差異化的處理器，適配自己的個(gè)性化應(yīng)用。

Q：全球首個(gè)基于中芯國(guó)際FinFET N+1工藝的芯片通過(guò)測(cè)試。基于RISC-V的芯片是否可以通過(guò)該工藝生產(chǎn)？?jī)烧呓Y(jié)合能否助力中國(guó)國(guó)產(chǎn)MCU的快速發(fā)展？

A：本期大咖解答：RISC-V 處理器是純數(shù)字電路設(shè)計(jì)部分，其本身是和工藝無(wú)關(guān)的，任何SoC的設(shè)計(jì)都可導(dǎo)入使用，支持各種工藝的生產(chǎn)。國(guó)產(chǎn)MCU除了制造工藝國(guó)產(chǎn)外，處理器內(nèi)核的國(guó)產(chǎn)化也是必不可少的，如果要稱(chēng)作國(guó)產(chǎn)RISC-V MCU，需選用國(guó)內(nèi)自主可控的RISC-V處理器內(nèi)核。?

Q：看了簡(jiǎn)介知道了胡老師在RISC-V架構(gòu)方面有所建樹(shù)，您能不能簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)未來(lái)年輕的RISC-V會(huì)在哪幾個(gè)方面有突破進(jìn)展呢？

A：在萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，RISC-V在AIoT端側(cè)，RISC-V架構(gòu)的芯片將會(huì)成為越來(lái)越多產(chǎn)品的選擇。另外在高性能計(jì)算和超算等不依賴(lài)軟件生態(tài)的領(lǐng)域，我們也越來(lái)越多的看見(jiàn)RISC-V架構(gòu)的滲透。如果在手機(jī)等移動(dòng)終端應(yīng)用生態(tài)上，有更多的軟生態(tài)支持，也會(huì)逐步取得突破。

Q：據(jù)我所知，RISC-V 誕生的時(shí)間并不長(zhǎng)，是什么原因讓胡老師您選擇了它？

A：因?yàn)樵赗ISC-V誕生之前，并沒(méi)有一個(gè)國(guó)際上公認(rèn)的主流指令集架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。之前的任何處理器架構(gòu)開(kāi)發(fā)工作都是基于某個(gè)企業(yè)的私有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，在自主發(fā)展上受到極大的限制，使得在處理器研發(fā)領(lǐng)域長(zhǎng)期無(wú)法實(shí)現(xiàn)技術(shù)的自由發(fā)展與突破。當(dāng)我第一次看到RISC-V開(kāi)放架構(gòu)之后，覺(jué)得在處理器領(lǐng)域設(shè)置像RISC-V這樣的一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，肯定能推進(jìn)整個(gè)行業(yè)的模式轉(zhuǎn)變，對(duì)于我們這種從業(yè)十多年的處理器設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō)，有了創(chuàng)新和實(shí)施的舞臺(tái)，所以我堅(jiān)定的選擇了RISC-V，并認(rèn)為他是我國(guó)處理器領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)千載難逢的機(jī)會(huì)。

Q：目前基于RISC-V架構(gòu)的開(kāi)源處理器都有哪些呀？對(duì)應(yīng)的功能是什么呢？能請(qǐng)胡老師具體解答一下么？

A：RISC-V架構(gòu)的處理器，分為開(kāi)源內(nèi)核和商業(yè)內(nèi)核。在RISC-V基金會(huì)維護(hù)的列表中基本上都有提及（參見(jiàn)https://riscv.org/exchange/cores-socs/），都屬于處理器內(nèi)核IP，不同設(shè)計(jì)具有不同的性能。

Q：請(qǐng)問(wèn)：目前國(guó)內(nèi)RISC-V架構(gòu)的MCU占有率有多少？從程序從arm移植到RISC-V難度大嗎？

A：目前市場(chǎng)上通用MCU只兆易創(chuàng)新出品的基于芯來(lái)內(nèi)核的一款產(chǎn)品。但是在國(guó)內(nèi)26家主流MCU廠商的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，26.9%的項(xiàng)目已經(jīng)開(kāi)始基于RISC-V規(guī)劃，所以隨著時(shí)間的推移，我們會(huì)在市場(chǎng)上看到越來(lái)越多的RISC-V架構(gòu)MCU產(chǎn)品出現(xiàn)。

應(yīng)用程序從arm移植到RISC-V難度不大，因?yàn)橹噶罴蛏弦话愣挤庋b成了標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)用API，嵌入式開(kāi)發(fā)工程師可以很快的適應(yīng)，對(duì)特殊的中斷及其他處理，也能很快上手。更多的客服工程師的心理習(xí)慣問(wèn)題，目前越來(lái)越多的開(kāi)發(fā)工具支持RISC-V開(kāi)發(fā)，能更好的適配工程師們的開(kāi)發(fā)習(xí)慣。

原文標(biāo)題：關(guān)于RISC-V，嵌入式工程師最關(guān)注哪些問(wèn)題？—大咖問(wèn)答匯總 - 拷貝

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