RISC-V喧囂的背后

碎片化的物聯(lián)網需求出現(xiàn)后， CISC(復雜指令集）的劣勢被放大，在一些場景中 CISC 會出現(xiàn)指令集過于龐大且冗余的情況，比如執(zhí)行一些簡單重復的運算。在這些運算中，RISC（精簡指令集）更具有優(yōu)勢。

過往，人們談論 RISC 的時候，更多是在談論 ARM（Advanced RISC Machine）架構，然而近來 RISC-V 的呼聲開始走高，憑借著開源的模式，RISC-V 讓 ARM 感受到了壓力。

RISC-V 的發(fā)展真如輿論里這般“熱鬧”嗎？下面，我們通過知名嵌入式專家、麥克泰軟件公司創(chuàng)始人何小慶老師的分享來探尋答案。

如何選擇和使用 RISC-V？

5 月 17 日，何小慶老師在線上講堂分享題為《RISC-V 處理器嵌入式開發(fā)概述》的免費課程，分享他個人對于 RISC-V 技術和產業(yè)發(fā)展的一些觀察與思考。

2010 年，RISC-V 誕生于伯克利大學并行計算實驗室(Par Lab) ，開發(fā)者為下圖中這三位，1 位教授和 2 個研究生。

三人對于 RISC-V 的發(fā)展規(guī)劃大致分為規(guī)范和商業(yè)兩個方向。規(guī)范方面，成立 RISC-V 基金會，維護指令集架構的完整性和非碎片化；商業(yè)方面，成立 SiFive 公司，推動 RISC-V 的商業(yè)化。

何小慶羅列了 RISC-V 基金會在做的部分事情。“RISC-V 基金會非?；钴S，自 2015 年成立之后，一直在制定標準和搭建產業(yè)生態(tài)，目前已經有 325 家付費會員，包括高通、恩智浦、阿里巴巴和華為等。付費會員的好處是可以使用 RISC-V 的 logo?！?他提到：“從發(fā)展趨勢來看，行業(yè)的標準化程度越高，發(fā)展的效率越高?！?/p>

對于 RISC-V 指令集本身，何小慶認為：“RISC-V 指令集最大的特點就是模塊化，也是唯一強制要求實現(xiàn)的指令是由 I 字母表示的整數(shù)指令子集。使用該整數(shù)指令子集，便能夠實現(xiàn)完整的軟件編譯器。由于 RISC-V 是一種開放的指令集架構而不是一款具體的處理器，任何組織和個人均可以依據 RISC-V 指令集手冊和架構設計文檔實現(xiàn)自身的處理器設計?！?/p>

對此，他分享了開源的 RISC-V 架構處理器核，如下圖：

商業(yè)的 RISC-V 處理器核（Core IP），如下圖：

開源 RISC-V 處理器 SoC 平臺（Platform），如下圖：

開源 RISC-V 嵌入式處理器，如下圖：

商業(yè) RISC-V 嵌入式處理器，如下圖：

他還給出了自己的選擇建議：
·芯片設計者可選擇 RISC-V 核和 RISC-V 處理器平臺來構建自己的芯片；
·嵌入式和物聯(lián)網系統(tǒng)開發(fā)者可以使用 RISC-V SoC 芯片和開發(fā)板
·高?？蛇x擇開源 RISC-V 核和處理器平臺在 FPGA 平臺上進行計算體系架構、微機原理、OS、編譯技術教學和研究工作。

然后，他總結了 RISC-V 嵌入式應用的現(xiàn)狀和問題。“RISC-V 的主戰(zhàn)場是嵌入式和物聯(lián)網，這是不言而喻的。目前，有很多 RISC-V 芯片面向嵌入式和物聯(lián)網，我們也看到了很多 AIoT 類型的芯片，且已經有通用型的 RISC-V MCU 出現(xiàn)，這讓開發(fā)者入門變得更簡單?！?/p>

“當然也有一些不利的因素，通用型的高端的能夠運行 Linux 系統(tǒng)的 RISC-V 平臺還非常少。工具鏈還比較繁雜， IP 公司和商業(yè)公司都有自己一套工具鏈，開發(fā)者適應起來非常的復雜。另外，生態(tài)建設還處于初級階段?！焙涡c指出：“實際上你到互聯(lián)網去找基于 RISC-V 的芯片產品，我只找到嘉楠勘智的 kendryte k210，是唯一官方宣布的。”

RISC-V 的開發(fā)生態(tài)

在分享中，何小慶還梳理了圍繞 RISC-V 的一些工具鏈。RISC-V GCC 工具鏈與普通的 GCC 工具鏈基本相同，用戶可以遵照開源的 riscv-gnu-toolchain 項目中的說明自行生成全套的 GCC 工具鏈。除了 GCC，何小慶還分享了其他的 RISC-V 工具鏈，如下圖：

RISC-V 的軟件生態(tài)，如下圖：

對于軟件支持，他認為：“嵌入式操作系統(tǒng)方面，RISC-V 應該是蠻成熟的，有不下幾十種軟件進行支持。”但 RISC-V 在嵌入式開發(fā)還有一些方面需要加強。

首先，嵌入式系統(tǒng)需要更多通用開發(fā)平臺。

第二，RISC-V 應用起飛更需要商業(yè)級開源軟件。

第三，要有 RISC-V Linux 需要進入 Linux 內核的主線。

最后，RISC-V 要有遠大抱負，發(fā)展不僅是“芯片數(shù)量級”增長，而且需要有數(shù)量多、門類全的 RISC-V Inside “產品”，順帶著開發(fā)者也就多了起來。
?