
圖 1:Apple M1 SoC 參考:AnandTech
在這種情況下,主要挑戰是:
1.選擇并與多家 IP 供應商合作
2.不同的 IP 供應商可能有不同的 IP 許可方案,工程師將無法自由地定制 ISA 和設計,因為他們更愿意滿足他們的設計目標。
3.所有專門的 ISA 都不會持續/生存很長時間,從而影響長期產品支持計劃和路線圖。
4.此外,涉及多個 ISA 和工具鏈的軟件/應用程序開發和更新將具有挑戰性。
什么是 RISC-V,它與其他 ISA 有何不同?
二、RISC-V 基礎 ISA
RISC-V 是一個相關 ISA 家族:RV32I、RV32E、RV64I、RV128I。
RV32I/ RV32E/ RV64I/RV128I 是什么意思:
RV——RISC-V
32/64/128 – 定義寄存器寬度 [XLEN] 和地址空間
I – 整數基 ISA
32 個用于所有基本 ISA 的寄存器
E – 嵌入式:只有 16 個寄存器的基本 ISA
(1)RISC-V 寄存器:

圖 2:RISC-V 寄存器和 ABI 名稱參考:RISC-V 規范
(2)RISC-V內存:
(3)RISC-V 加載存儲架構
RISC-V處理器根據PC中的地址從主存中取/載指令,譯碼32位指令,然后ALU進行算術/邏輯/內存讀寫操作。ALU 的結果將存儲回其寄存器或內存中。

圖 3:RISC-V 加載存儲架構
(4)RISC-V RV32 I 基礎 ISA
R-Type:注冊到注冊說明
I-Type:立即注冊、加載、JLR、Ecall 和 Ebreak
S型:商店
B型:分支
J型:跳躍和鏈接
U 型:立即加載/添加上層

圖 4:RV32I 基本 ISA 指令格式
(5)用于優化 RTL 設計的 RISC-V ISA
立即數總是經過符號擴展,并且通常被打包到指令中最左邊的可用位,并且已被分配以降低硬件復雜性。尤其是,
主要操作碼總是在位 0-6 中。
目標寄存器(如果存在)始終位于位 7-11 中。
第一個源寄存器(如果存在)始終位于第 15-19 位。
第二個源寄存器(如果存在)始終位于第 20-24 位。
但是為什么立即位會被打亂呢?想想解碼直接場的物理電路。由于它是硬件實現,因此這些位將被并行解碼;輸出立即數中的每一位都有一個多路復用器來選擇它來自哪個輸入位。多路復用器越大,成本越高,速度也越慢。
值得注意的是,只需要主要操作碼(位 0-6)就可以知道如何解碼立即數,因此立即數解碼可以與指令其余部分的解碼并行完成。
(6)RV32I 基本 ISA 指令

RISC-V ISA 擴展
此處列出了所有 RISC-V ISA 擴展:

圖 5:RISC-V ISA 擴展
整數 64 位基本 ISA + 擴展:[乘法 + 原子 + SP 浮動 + DP 浮動 + 壓縮]
RISC-V 特權架構
RISC-V 特權架構涵蓋了 RISCV 系統的所有方面,超出了我到目前為止所解釋的非特權 ISA。特權架構包括特權指令以及運行操作系統和連接外部設備所需的附加功能。
示例:運行類 Unix 操作系統的桌面等系統
Hypervisor Execution Environment – HEE:RISC-V hypervisor,為來賓操作系統提供多個管理級執行環境。
示例:運行多個guest操作系統的云服務器

圖 6:RISC-V 特權軟件堆棧參考:RISC-V 規范
原文鏈接:https://semiwiki.com/semiconductor-services/maven-silicon/321555-is-your-career-at-risk-without-risc-v/
END

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對話Imagination中國區董事長:以GPU為支點加強軟硬件協同,助力數字化轉型
原文標題:RISC-V給我們帶來了什么?
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