RISC_V芯片架构

转载 已于 2022-08-09 00:20:53 修改 · 1.8k 阅读 · 2 ·
CC 4.0 BY-SA版权
原文链接：https://www.zhihu.com/question/57934094
文章标签：

#单片机

于 2020-08-30 16:41:20 首次发布

什么是芯片的架构？
我作为一个电脑小白，对这些东西十分的感兴趣，于是关注了很多这方面的东西。我发现当谈到电脑的cpu，显卡，还有手机的soc的时候，总是会出现一个词——架构，但是每个答主只会说这个芯片的架构名称，并不会深入讨论。所以我一直对这个架构不是很理解。请问各位什么是架构呢？
架构大致上是指你芯片功能的某一种实现套路，比如：每个核有几个ALU？几个FPU？几发射？各个指令要跑多少个周期？最多允许多少个核？有多少个SIMD处理器？它们之间怎样连接？有没有乱序？大致是怎样的实现？架构和指令集的关系不大。按摩店的推土机、打桩机用的指令集和Intel的同时代CPU是一样的，然而架构完全不同。

架构=指令集，最直接的回答

在这里插入图片描述

作者：Xi Yang
链接：https://www.zhihu.com/question/57934094/answer/198336030

RISC-V 芯片架构新规范
ejinxian的专栏
06-23 468
RISC-V International 规范和扩展的（40 多个扩展的 16 个规范获得了批准） RISC-V Efficient Trace (E-Trace)、 RISC-V Supervisor 二进制接口 (SBI)、 RISC-V 统一可扩展固件接口 (UEFI) 规范，RISC-V Zmmul multiply-only 扩展。RISC-V 新规范加速了嵌入式和大型系统设计。“调试是芯片上最难做的事情之一，用于 RISC-V 的 E-Trace 创建了
RISC-V体系架构
qq_36115224的博客
09-09 1545
RISC-V体系架构摘要 RISC-V是一种开源的指令集架构，具有模块化设计、简洁高效的特点。其核心包括： 指令集特点：开源免费、模块化设计、支持32/64/128位宽度，基础RV32I仅40条指令 扩展指令集：包含整型乘除(M)、浮点(F/D)、压缩(C)、原子操作(A)等20多种扩展 特权模式：三级模式(M/S/U)和虚拟化扩展(HS/VS/VU)，支持1-3级特权配置 关键组件： SBI接口提供硬件抽象层 32个通用寄存器(x0-x31)和32个浮点寄存器 丰富的系统控制寄存器(CSRs) 设计优势：
ARM架构深度解析：ARMv7、ARMv8、ARMv9的技术演进、芯片实现与未来展望
最新发布
开源代码仓：https://gitcode.com/openHiTLS/openhitls
10-22 2113
ARM架构从v7到v9的技术演进推动了处理器性能与安全性的显著提升。ARMv7奠定了32位移动设备基础，推出Cortex-A/M/R系列并广泛应用于STM32等芯片；ARMv8实现64位突破，增强虚拟化和安全特性；ARMv9则聚焦AI与机密计算，引入SVE2指令集和CCA架构。随着ST、NXP等厂商持续推出基于新架构的芯片产品，ARM正从移动领域扩展至高性能计算、边缘AI等新兴市场，其低功耗、高性能优势将持续影响未来十年的计算技术发展。
四大主流芯片架构（X86、ARM、RISC-V和MIPS）
热门推荐
qq_35608277的博客
03-14 1万+
1、X86架构 X86是微处理器执行的计算机语言指令集，指一个Intel通用计算机系列的标准编号缩写，也标识一套通用的计算机指令集合。1978年6月8日，Intel 发布了新款16位微处理器 8086，也同时开创了一个新时代：X86架构诞生了。 X86指令集是美国Intel公司为其第一块16位CPU（i8086）专门开发的，美国IBM公司1981年推出的世界第一台PC机中的CPU–i8088（i8086简化版）使用的也是X86指令。 采用CISC（Complex Instruction Set Compu.
【芯片】RISC-V——下一代芯片架构
global_coding的博客
04-15 1067
RISC-V
K230芯片学习笔记与开发指南_基于嘉楠KendryteK230RISC-VAIoT芯片的完整学习资料_包含芯片架构解析SDK使用教程AI加速器NPU编程指南外设驱动开.zip
08-13
而《K230芯片学习笔记与开发指南》是为开发者提供的一个全面学习资源，旨在帮助他们深入理解K230芯片架构，掌握其软件开发工具包SDK的使用，以及AI加速器NPU的编程。 首先，芯片架构解析部分将详细介绍K230的内部...
蜂鸟SOC开源工程源码（基于 risc_v）
02-26
蜂鸟SOC开源工程源码是基于RISC-V架构的一个项目，RISC-V是一种开放源代码指令集架构（ISA），由加州大学伯克利分校的研究人员设计，并在全球范围内获得了广泛的关注和支持。RISC-V的设计理念是简化、高效和可扩展，...
终于有人把RISC-V说清楚了
边缘计算社区
08-16 6765
RISC-V最详细解读
深入浅出RISC-V架构
frostmelody 全网同名，大家多多关注呀~ 持续分享优质内容！
05-18 2067
理解 RISC-V 不仅仅是理解一个技术规范，更是理解一种新的、开放的芯片设计和协作模式。表示该处理器支持64位基础整数指令集、整数乘除法、原子操作、单精度浮点、双精度浮点和压缩指令。RISC-V 是一个近年来备受瞩目、发展迅速的开放指令集架构 (ISA)。这些是可选的、标准化的指令集扩展，用单个字母表示。RISC-V 定义了不同的特权级别，以支持操作系统和系统安全。一个典型的 RISC-V 处理器命名会反映它所支持的指令集，例如。这是 RISC-V 处理器必须实现的核心部分。
芯片春秋: 开源架构RISC-V前世今生
架构师技术联盟
05-10 9430
      不久前，特斯拉加入RISC-V基金会，并考虑在新款芯片中使用免费的 RISC-V 设计。至此，已有IBM、NXP、西部数据、英伟达、高通、三星、谷歌、华为等1...
了解芯片的四大主流架构
2302_79259432的博客
08-22 4581
三、MIPS架构是一种采取精简指令集（RISC）的处理器架构，1981年出现，由MIPS科技公司开发并授权，它是基于一种固定长度的定期编码指令集，并采用导入/存储（Load/Store）数据模型。RISC-V架构是基于精简指令集计算（RISC）原理建立的开放指令集架构（ISA），RISC-V是在指令集不断发展和成熟的基础上建立的全新指令。RISC-V指令集完全开源，设计简单，易于移植Unix系统，模块化设计，完整工具链，同时有大量的开源实现和流片案例，得到很多芯片公司的认可。
RISC-V架构手册：从原理到应用
weixin_42592399的博客
07-18 1539
RISC-V是一种开放的指令集架构（ISA），采用精简指令集计算机（RISC）原理。其名称源自“Reduced Instruction Set Computer version 5”，它被设计成模块化、可扩展的，并且完全开源，这使得它在工业界和学术界都受到了广泛关注。模块化设计是一种系统架构理念，将一个复杂的系统分解成若干个功能独立、可以单独开发、测试和维护的模块。模块化设计的核心优势在于提高了系统的可维护性、可扩展性和可复用性。
RISC-V架构
hxxjxw的博客
04-28 2456
RISC-V（发音为“risk-five”）是一个基于精简指令集（RISC）原则的开源指令集架构（ISA）。
RISC-V处理器设计与实现：从概念到流片
weixin_31163455的博客
06-14 2165
芯片的设计与制造是一个复杂的过程，涉及从概念设计、逻辑验证、电路仿真到物理设计、制造和封装测试等多个环节。在RISC-V处理器设计中，设计者首先需要根据指令集架构确定处理器的基本结构，然后使用Verilog等硬件描述语言将设计思路转化为硬件代码。在硬件代码完成之后，会进行逻辑仿真以验证设计的正确性。逻辑验证之后，将开始物理设计阶段，这包括布局布线（Place & Route）和时序分析。布局布线过程将逻辑网表映射到物理芯片上，时序分析确保所有信号都能在预定的时间内稳定传输。
RISC-V架构简介
weixin_53479532的博客
02-12 1491
riscv的特权级别一共有3种，每个riscv架构的芯片，至少包含其1种特权等级。其3种特权级别如下图所示：其中机器模式具备最高级别的特权等级，运行在此模式下的代码被认为是天然可信的；而用户模式则仅具备部分的特权等级，一般在此模式下运行的代码是操作系统中的应用代码。所有的riscv架构的芯片，必须实现机器模式，在此模式下，它可以直接访问到计算器底层的硬件。
芯片架构初识
usstmiracle的博客
07-31 2762
Arm是高级精简指令集的简称，是一个32位的精简指令集处理器架构。结构说明：ALU：它有两个操作数锁存器、加法器、逻辑功能、结果以及零检测逻辑构成。桶形移位寄存器：ARM采用了32&TImes;32位的桶形移位寄存器，这样可以使在左移右移n位、环移n位和算术右移n位等都可以一次完成。高速乘法器：乘法器一般采用“加一移位”的方法来实现乘法。ARM为了提高运算速度，则采用两位乘法的方法，根据乘数的2位来实现“加一移位”运算;ARM高速乘法器采用32&TImes;
走进RISC-V：芯片界的新革命
weixin_49393016的博客
07-11 799
与传统的x86和ARM架构相比，RISC-V以其开源和灵活性，吸引了越来越多的目光。在当今芯片产业的热门词汇中，RISC-V绝对值得我们关注。那么，RISC-V究竟是什么？为什么它能在全球掀起一股科技热潮呢？我们一起来探索其中的奥秘。RISC-V是什么？我们先来了解一下什么是指令集架构。指令集是计算机运行的核心，就像是电脑的“操作指南”。目前，主流的指令集架构有x86和ARM两大巨头。x86在个人...
哪些开发平台支持risc_v环境
08-09
支持 RISC-V 架构的开发平台涵盖了从仿真环境、FPGA 到实际硬件芯片的多种类型，满足不同层次的开发需求。 ### 仿真与模拟平台 - **Spike（RISC-V ISA 模拟器）** 是基于 C/C++ 的指令集模拟器，由 RISC-V 软件工具链项目提供，允许开发者在没有实际硬件的情况下运行和调试 RISC-V 程序[^5]。 - **QEMU** 是一个功能强大的开源虚拟化平台，也支持 RISC-V 架构，能够模拟完整的 RISC-V 系统，包括 CPU、内存和外设等[^2]。 ### 开源硬件平台 - **OpenTitan** 是一个开源的可信执行环境（TEE）项目，采用 RISC-V 架构作为其核心处理器。它提供了一个安全、透明的硬件设计，适用于安全芯片和嵌入式安全应用开发[^1]。 - **PicoRio** 是一个基于 RISC-V 的开源 SoC 平台，旨在提供一个低成本、高性能的嵌入式开发环境，支持实时操作系统和 Linux 操作系统[^3]。 ### FPGA 开发平台 - **Arty A7-35T（搭载 RISC-V 核）** 是由 Xilinx 提供的 FPGA 开发板，开发者可以使用它实现 RISC-V 核心，并通过软硬件协同开发进行功能验证与性能测试。 - **HiFive Unleashed** 是 SiFive 推出的基于 RISC-V 的开发板，集成了高性能的 RISC-V 处理器和 FPGA 资源，适合用于高性能嵌入式系统、AI 推理加速等领域的原型开发[^4]。 ### 商用开发平台 - **SiFive 开发套件** 包括多个基于 RISC-V 架构的开发板，如 HiFive1、HiFive Rev B 等，支持从教学实验到工业级应用的广泛场景。这些开发板配备了完整的工具链、SDK 和操作系统支持，便于开发者快速上手[^4]。 - **Microsemi SmartFusion2 和 PolarFire FPGA** 支持软核 RISC-V 实现，开发者可以将 RISC-V 处理器嵌入到 FPGA 中，并结合实时处理需求进行定制化开发。 ### 软件开发环境 - **RISC-V 工具链（riscv-tools）** 包括编译器、调试器、仿真器等，可从 GitHub 获取，支持完整的 RISC-V 软件开发流程。例如 riscv-pk 提供了 RISC-V 程序运行的最小环境，riscv-fesvr 用于主机与 CPU 的通信。 - **Eclipse、VS Code 等 IDE** 也已集成对 RISC-V 的支持，开发者可通过插件实现代码编辑、调试和性能分析等功能。 ### 示例：在 Spike 模拟器中运行 RISC-V 程序 ```bash # 编译 RISC-V 程序 riscv64-unknown-elf-gcc -o hello_riscv hello.c # 使用 Spike 运行程序 spike pk hello_riscv ``` 上述平台和工具为 RISC-V 的学习、验证和产品开发提供了全面支持，开发者可以根据项目需求选择合适的开发平台。 ---
评论 2
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值