第48節 RISC-V芯片架構

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    1980年,米國加州大學伯克利分校,設計出了世界第一顆精簡指令集處理器rsc-,也就是rsc芯片第一代架構,

    這款rsc芯片構架的特點是:指令格式和長度通常是固定的(如位的指令)、且指令和尋址方式少而簡單、大多數指令在一個周期內就可以執行完畢,指令是十分簡單有效,

    相對於csc芯片架構,其指令長度通常是可變的、指令類型也很多、一條指令通常要若幹周期才可以執行完。並且,這些指令使用的頻率卻相差懸殊,大約有20的指令會被反複使用,占整個程序代碼的80。

    而餘下的80的指令卻不經常使用,在程序設計中隻占20,在指令設計上十分不合理,非常複雜,

    …

    所以,當rsc芯片架構出現後,後續研發新的處理器體係結構都或多或少地參考采用了rsc的概念,甚至有些典型的csc處理機中也采用了些rsc設計概念,比如英特爾公司的、pnt等係列芯片。

    而在rsc基礎上研發最成功,第一個商業化的實例就是ar,

    雖然芯片架構的基礎發展出來的,但是,內核指令集已經完全不同於rsc芯片架構,

    因為ar處理器除了本身是32位設計,同時也配備16位指令集,這樣的話,提高了芯片性能和靈活性,

    所以,ar芯片架構是非常有特色,根據不同用途,研發出不同型號的處理器架構,所以,ar芯片架構除了不適用在電腦芯片上,基本壟斷了所有的電子產品的領域,非常強大!!!

    在21世紀,即使強大的世界一線芯片商高通,水果,三木桑,研發的芯片基本都是采用ar芯片架構,

    這也是ar強大之處,特別,是在21世紀人工智能時代,ar架構基本處於絕對壟斷地位,無可替代!!!

    …

    重生前的李飛,在千禧年前是身在米國,也注意到了芯片架構的商業化取得了成功,並在千禧年回到華夏國後,準備以rsc架構,開發手機芯片,

    隻不過當時短視行為,在堅持了不到5年時間,就放棄了rsc架構,全麵轉向ar架構,

    …

    直到2010年,由加州大學伯克利分校的研究團隊,設計出新的指令集架構。也就是,rsc-v架構誕生了。

    而rsc-v的“v”包含兩層意思,一是這是從1980年研發第一代rsc-,再到第五代指令集架構,二是它代表了變化(varaton)和向量(vctors)。

    研發出rsc-v芯片架構是免費開源的,無需付費授權,允許使用者修改和重新發布開源代碼,也允許基於開源代碼開發商業軟件發布和銷售。

    …

    除了rsc–v免費開源的優點,還有就是rsc-v架構的指令數目非常的簡潔。基本的rsc-v指令數目僅有40多條,加上其他的模塊化擴展指令總共幾十條指令。並且,rsc-v的規範文檔僅有145頁,而特別架構文檔的篇幅也僅為91頁

    相對於指令數目和規範文檔,指令多得無法計算,並且不同架構型號,指令也互不兼容,其規範文檔多達上千頁

    …

    總之,rsc–v芯片架構是非常不錯的,可以根據具體芯片需求,可以選擇適合的指令集做出不同的指令集架構。基於rsc-v指令集架構可以設計服務器cp,家用電器cp,工控cp和用在比指頭的傳感器中的cp。

    …

    隨著rsc-v芯片架構出現後,芯片相關的研發工具也越來越完善,例如編譯工具鏈,仿真工具等,

    不過,現實比較遺憾的是,在21世紀,國內由於rsc-v芯片生態鏈的問題,在芯片商業化上,完全比不了ar芯片架構,芯片設計公司很少以rsc-v芯片架構去設計研發芯片,

    這樣的話,就造成了rsc-v芯片隻是在實驗室上…,在商用上還有很遠的路要走,

    …

    現在李飛重生到1996年,可以彌補這種遺憾,

    要知道,現在的ar還處於迷茫期,大約一年後的時間,ar才好轉,開始盈利,

    …

    重生到1996年後,李飛有的是時間和資金,隻要積累原始的資金足夠後,馬上招聘研發人員,進行rsc芯片架構研發,

    像ar一樣,在rsc芯片架構的基礎上進行研發時,既保留rsc芯片架構簡單直接的優點,也要擁有自己獨特的芯片架構內核,

    …

    想到這裏,李飛稍微舒鬆一口氣,因為現在重生了,還有機會去完成在重生前的遺憾,沒有堅持對rsc芯片架構研發。

    不過,研發rsc芯片架構,最關鍵的是需要大量的芯片商用,在不同電子電器設備上,廣泛地應用,所以,也隻能一步一步踏踏實實地區完成,

    於是,李飛拿起辦公桌子上的茶杯,喝了一口茶,整個人都輕鬆許多,把茶杯輕輕地放在辦公桌上後,再打開b筆記本,

    打開b筆記本後,再點擊da芯片設計軟件cadnc,那麽,正式的開始在f芯片,添加顯示和時鍾模塊電路,

    由於cadnc的元器件庫是自帶晶體電路的,而裏麵自帶的晶體電路是非常標準的,可以是與芯片製造工廠同步的,所以,隻需要直接添加到f芯片內部電路上就可以,

    接下來,就是要做就是軟件仿真,如同上次f芯片設計時,對新添加的顯示和時鍾晶體電路進行仿真,驗證設計是否有缺陷…

    …

    一係列仿真驗證確定重新設計芯片合格後,就基本可以直接生產了,

    (注rsc-v芯片架構並不是cp處理器設計方案,rsc-v隻是一個指令集架構,定義了一個指令的標準,可以按照這個指令標準去做cp處理器。)

    …

    這款f芯片隻是添加顯示和時鍾電路,本來就可以直接量產,但李飛作為一個芯片研發工程師,還是選擇一步一步地來,對芯片流片一次,

    不過,這次新f芯片流片的費用不高,與上次f芯片流片相比,因為芯片電路沒有作更改,隻是添加了新功能!

    需要注意的是,這次f芯片有添加新功能,需要升級版本號,從v10升級到v20+,並在芯片的datasht做好工程記錄明,以便區別,

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