媒体公告
zxzx
您现在的位置:首页 > 新闻动态 > 媒体公告

科普文章:到底什么是RISC-V
2022-04-30 17:32:43       来源:乐鱼官网

  RISC-V,一般被念做:risk five。V,即罗马数字5。该指令集是RISC系列指令集的第五代产品。

  指令集:存储在CPU内部,引导CPU进行运算,并帮助CPU更高效运行,介于软件和底层硬件之间的一套程序指令合集。

  CPU(中央处理器),也被称为微处理器,相当于电子科技类产品的大脑。在通信领域当中,几乎所有的重要信息都要由这个“大脑”所掌控,CPU芯片和操作系统是网信领域最基础的核心技术。

  CPU的架构一直以来是x86与ARM的天下,而自2010年RISC-V诞生以后,隐约在CPU架构呈现出三足鼎立的趋势。

  X86:传统PC市场的主流,善于处理大数据,IP掌握在英特尔和AMD手中。

  ARM:移动(手机)市场,处理快数据为主,目前也使用在便携笔记本中,IP大部分掌握在ARM公司。

  RISC-V:当需要同时兼顾数据传输速度与传输量时,这两类主流架构的胜任能力有限。RISC-V表现出了较强的优势。

  RISC的设计理念也催生了一系列新架构,如MIPS、服务器的王者IBM PowerPC以及现在统治嵌入式市场的ARM。

  2010年,加州大学伯克利分校的研究团队设计并推出了一套基于BSD协议许可的免费开放的指令集架构RISC-V,其原型芯片也于2013年1月成功流片。

  RISC-V最大的特性就在于“精简”。虽然与ARM同属于精简指令集架构,但因RISC-V是近年来才推出,没有背负向后兼容的历史包袱,架构短小精悍。相比于x86和ARM动辄几百数千页,RISC-V的规范文档仅有145页,且“特权架构文档”的篇幅也仅为91页。

  1、模块化:RISC-V将不同的部分以模块化的方式组织在一起,并试图通过一套统一的架构来满足各种不同的应用场景,这种模块化是x86与ARM架构所不具备的。

  2、指令数目少:受益于短小精悍的架构以及模块化的特性,RISC-V架构的指令数目非常的简洁。基本的RISC-V指令数目仅有40多条,加上其他的模块化扩展指令也总共只有几十条指令。

  RISC-V全面开源,且具有全套开源免费的编译器、开发工具和软件开发环境(IDE),其开源的特性允许任何用户自由修改、扩展,从而能满足量身定制的需求,大幅度的降低指令集修改的门槛。

  同类产品中,ARM需要支付高昂的IP费用才可使用,甚至需支付“预付款”才可看到细节。

  2015年,RISC-V基金会正式成立,吸引了包括英伟达、NXP、三星、Microsemi在内等企业的加入。迄今为止,该基金会已吸引了全球28个国家327多家会员加入。RISC-V基金会负责维护RSIC-V指令集标准手册与架构文档,每年RISC-V基金会都会举办各种专题讨论会和全球活动。

  在手机带来的科技革命趋势下,需要快速处理数据,ARM架构在手机处理器IP领域一统江湖。

  在半导体的历史上,X86、ARM作为主流架构一直都占有着很大的市场。随着物联网时代的来临,而RISC-V作为新兴架构,以其精简的体量,或许在未来的IoT领域中能取得绝对的优势。

  同时嵌入式市场具备少量多样的特点,在各细分应用场景并未形成真正壁垒,架构的选择五花八门。

  因此,这是RISC-V绝佳的突破口。RISC-V的开源能减少相关成本,也能让用户自由修改,可定制化,RISC-V生态与敏捷设计同源。目前,国内外已有多家芯片企业投入大量资金研发RISC-V在IoT领域的应用。

  未来的物联网大概会有300亿个设备被链接起来,那么物联网安全并不是奢侈品,而是必需品。而RISC-V的开源特性允许广泛的受众检查其体系结构,并在它们成为大范围的安全事件之前纠正它们。RISC-V能够最终靠提供“修复”核心而无需实际更改核心的机会来影响我们现有的网络犯罪流行。

  根据SiFive首席执行官Naveed Sherwani的预测,两年之后RISC-V就会进军手机市场,与高通、苹果、三星、联发科等ARM公司抢智能手机处理器市场,同时有可能威胁低功耗笔记本处理器。

  目前ARM公司的营收数据略有下滑,2017与2018年,ARM的设计IP市占率分别下滑1.6%及1.5%。因此,ARM也作出了相应的改善策略。2019年7月,Arm推出新的授权模式“Flexible Access”:对于中低阶芯片的授权,未来客户不再需要缴纳“预付款”才能看到设计细节。

  虽然目前RISC-V的高性能市场一片空白,但RISC-V本身用来设计高性能芯片是没问题的,学术界已经有基于RISC-V架构的511核处理器(Celerity)。只是基于RISC-V的低门槛特点,进入的企业体量较为小巧,只有少数的资金做长期布局与研发,高性能等要比较长研发时间的领域尚无人尝试。

  根据SiFive首席执行官Naveed Sherwani的预测,5年后RISC-V指令的处理器就非常有可能进军服务器市场,AMD、英特尔这样的x86处理器公司也许将要担心。

  硬盘本身并不是特别需要像SSD那样庞大的计算资源,但是由于新的磁记录技术,更复杂的功能(例如,基于NAND Flash的缓存,健康管理,QoS),它们的处理要求也在增长增强等。这对存储器中控制芯片的计算能力有一定的要求变高了。

  2017年,根据IDC和希捷的数据,2016年全球产生了16.1个ZB(ZetaBytes)数据,到2025年全球数据球体将增长一个数量级到163个ZB。并且需要实时处理和低延迟的数据量正在增长。

  虽然数据可以就近传输到附近的服务器汇总做处理,这需要更为强大的服务器,但服务器本身对处理快数据的效率不高,因此硬盘不仅存储数据,还需要处理它。

  目前RISC-V被认为最适合应用在IoT市场。因为IoT市场的情况更为灵活,是一个“碎片化”的市场,客户的真实需求相对多样化,目前尚无任一架构统一市场,而RISC-V具有低功耗、低成本、灵活可扩展及安全可靠的特性。

  虽然RICS-V本身是开源免费的,但是用户对RICS-V的架构进行使用和修改后能够直接进行销售。根据Tractica的预测,基于RISC-V的IP和软件工具的全球收入将在2025年增加到11亿美元,高于2018年的5200万美元。

  CPU架构的影响力主要是依赖他生长的一整套ECO,比如基于x86的Windows,基于ARM的Android。RISC-V现在最缺的是生态系统,特别是IoT碎片化的性质,没有一个统一的软件栈生态。

  RISC-V基金会其实对此并不做任何定义,生态系统的搭建交予使用者来自行发挥。并且生态系统并非一蹴而就,根据RISC-V基金会亚太区副秘书长郭雄飞所言,唯有RISC-V MCU大规模量产,开发者真正随手可得,相应的软件生态才能大规模爆发。

  在智能手机时代,由于MIPS选择消费电子时,Arm选择了手机市场,即使ARM与MIPS的诞生时间相差些许,但更晚出现的Arm成为了智能手机时代的标签。

  MIPS和RISC-V两者的架构也相差不大。因此,在2018年12月MIPS宣布开源之后,MIPS有几率会成为RISC-V在AI时代强有力的竞争者。并且基于MIPS指令集的芯片已经有100亿颗的出货,这在某种程度上预示着MIPS处理器在机顶盒、录音笔、智能手表等市场已非常成熟。未来,政策、生态、软件等方面的因素是两个指令集在AI时代竞赛的重要考量。

  目前所有的通用x86架构处理器技术都掌握在英特尔和AMD公司手中,ARM则也受到美国政策的限制。同时信息安全也是近几年来一直在强调的话题。在政府、海关、金融、铁路、民航、医疗、军警等重要部门,保障其通信安全尤为重要。

  但RISC-V的开源特性,使得国内公司能够继续使用。同时因为其模块化的设计,可以直接应用模块,使用门槛不高。并且对于新时代IoT等趋势的驱动下,RISC-V对比其余架构存在比较大的优势,国内企业提前布局,或可成为该行业巨头之一。自2018年开始,在国内的半导体技术圈里,已经掀起了一场关于RISC—V的讨论热潮。

  9月20日上午,中国RISC-V产业联盟(China RISC-V Industry Consortium,CRVIC)成立大会在张江的上海集成电路行业协会会议室成功召开。吸引芯原控股、芯来科技、上海赛昉科技、杭州中天微、北京君正、兆易创新、紫光展锐等多家单位加入,芯原控股有限公司担任联盟首任理事长单位。

  设立联盟为搭建产业交流平台,推动RISC-V大范围的应用;推动RISC-V人才教育培训,建立高校培养计划;推动会员协同发展,建立长效合作机制;承接RISC-V全球基金会活动,深化国际合作交流。

  RISC-V的开放性允许定制和扩展基于 RISC-V 内核的架构和微架构,以满足特定需求。这种对设计自由的渴望也正在将验证部分的职责转移到不断壮大的研发人员社群 。然而,随着慢慢的变多的企业和研发人员转型RISC-V,大家才发现处理器验证绝非易事。新标准由于其新颖和灵活性而带来的新功能会在无意中产生规范和设计漏洞,因此处理器验证是处理器开发过程中一项很重要的环节。 在复杂性一般的RISC-V 处理器内核的开发过程中,会发现数百甚至数千个漏洞。当引入更多高级特性的时候,也会引入复杂程度各不相同的新漏洞。而某些类型的漏洞过于复杂,导致在仿真环节都没办法找到它们。因此一定要通过添加形式验证来赋能 RTL 验证方法。从极端漏洞到隐匿式漏洞

  处理器验证方法 /

  “Arm 还是 RISC-V?为啥不两者兼而有之?” ARIES Embedded给出了鱼和熊掌皆得的答案。日前,公司推出了“MSRZG2UL”和“MSRZFive”兼容的系统级封装 (SIP),分别采取了基于瑞萨电子的RZ/G2UL Arm Cortex-A55/Cortex-M33 和 RZ/Five AX45MP RISC-V 微处理器,为工业控制器、物联网设备和具有基本 GUI 的嵌入式系统提供处理模块。 两种模块均采用OSM S 尺寸 (30x30mm)、512MB 至 4GB 的 DDR4 RAM、4GB eMMC NAND 闪存、包括千兆以太网和 CAN-FD 在内的各种接口,并提供商业 (-0°C 至 +7

  ?这里有鱼和熊掌皆得的方案 /

  7 月 14 日消息,赛昉科技今日宣布,2023 年 7 月,行业首款 RISC-V 物联网安全芯片“港华芯”销量正式突破一百万片,这标志着 RISC-V 开源架构实现了在能源行业数字新基建中的重要突破。 “港华芯”由赛昉科技、微五科技与名气家三方联手研制,于 2022 年 11 月 29 日发布。其采用赛昉科技与微五科技的 RISC-V 芯片硬件基础,以及名气家安全协议与平台规范。 “港华芯”达到国密二级安全标准,支持 SM1/2/4/9 等国密和国际加密算法,号称可防御物理破解及侧信道攻击并且拥有超低功耗等优势。 目前“港华芯”的主要应用落地场景是智能燃气表,智能燃气表通过内置“港华芯”安全芯片,可实现与港华物联网平台的双

  物联网安全芯片“港华芯”销量破百万,用于智能燃气表 /

  中国,深圳——智慧工业物联芯片解决方案的引领者,同时也是聚焦研发基于RISC-V开源指令集架构SoC芯片产品的高科技公司 跃昉科技于8月16日在深圳举办“跃昉智慧物联芯,助力双碳新基建”新品发布会暨媒体沟通会,并于会上重磅发布全球首款定位高端工业级应用的可量产12nm RISC-V SoC芯片NB2及其配套板卡产品,预计Q4量产。 四核1.8G的CPU,算力超过32000 DMIPS,850MHz 的GPU,1.4GHz NPU,支持Linux+ RTOS + OpenAMP异构OS运行环境,这款64位边缘智能处理器NB2用一系列指标将性能拉满,真正打开中国工业高端芯片自主化格局。 图1. 跃昉科技创始人、CEO及CTO江

  芯生态迈向工业高端应用 /

  集微网消息,《华尔街日报》1月11日发表评论员Asa Fitch文章,指出一种在美国诞生的、定义计算机处理器工作方式的架构——RISC-V有几率会成为中国科技公司发展芯片的重要跳板,在中美关系不确定的大背景下,这些中国科技公司购买美国半导体产品的门槛正慢慢的变高。 RISC-V技术提供一种开放性的简易方式来运行个人电脑、智能手机与服务器的处理器。它是英特尔和Arm的新的竞争对手,挑战这两者长期占主导地位的两种专有架构;Arm原本是一家英国公司,去年美国英伟达公司宣布将以400亿美元收购Arm。 著名咨询公司国际商业策略(International Business Strategies Inc)的首席执行官Handel Jones认

  早期使用者计划 广东高云半导体科技股份有限公司(如下简称“高云半导体”),今日宣布发布基于高云半导体FPGA的RISC-V微处理器早期使用者计划,该计划是基于晨熙家族 GW2A 系列FPGA芯片的包括系统级参考设计的FPGA编程BIT文件、GW2A开发板等的完整解决方案,其中系统级参考设计包括RISC-V MCU内核、AHB & APB总线、存储器控制单元及若干外设。 RISC-V作为指令集体系结构(ISA)的开放规范,RISC-V ISA设计初衷涵盖了小型、快速、低功耗的实际实现,避免针对特定的微处理器架构进行过度架构,具有应用广泛、扩展性强的重要特点,且有大量可支持的软件,使得新指令集具备了良好兼容性的优势。 开放

  微处理器 /

  RISC-V处理器IP供应商SiFive发布了其产品的一系列升级,以提高性能并减少功耗和芯片面积。 该版本被称为“ 20G1”,该公司的产品命名已从“年-月”命名转换为“年-版本号”的命名方式:20G1是2020年的首个“通用IP”发布,历经9个月的辛勤工作,SiFive表示,“公司将根据路线图制定新的发布时间表,并与客户的开发周期保持一致。” 比如,20G1 U74应用处理器针对高端Linux功能优化增强,使与上一代U74相比,功耗降低了25%以上,同时将流媒体数据应用程序(如AI加速)的负载带宽提高了2.8倍。其他SiFive内核也都有进一步的提升,无论是功耗还是处理速度方面。 另一个变化是,低端E3系列和E7系列

  2019年8月22日,北京 — 业界领先的半导体供应商兆易创新GigaDevice(股票代码603986)宣布,在行业内率先将开源指令集架构RISC-V引入通用微控制器领域,正式推出全球首个基于RISC-V内核的GD32V系列32位通用MCU产品,提供从芯片到程序代码库、开发套件、设计的具体方案等完整工具链支持并持续打造RISC-V开发生态。 作为GD32 MCU家族基于RISC-V内核的首个产品系列,全新的GD32VF103系列RISC-V MCU面向主流型开发需求,以均衡的处理效能和系统资源为RISC-V进入市场主流应用提供了超高的性价比的创新之选。新品首批提供了14个型号,包括QFN36、LQFP48、LQFP64和LQFP100等4

  内核32位通用的MCU新品 /

  und ESP32-C3 - Eine praktische Einführung in Architektur, Peripherie und

  und ESP32-C3 - Eine praktische Einführung in Architektur, Peripherie und

  Erweitertes Virtuelles Prototyping Mit RISC-V-Fallstudien

  Approach, With High-level Synthesis

  Guide to Computer Processor Architecture A

  Approach, With High-level Synthesis

  architectures and the desig

  Modern Computer Architecture and Organization Learn x86, ARM, and

  有奖报名|TI MSPM0 在【电力输送和工厂自动化与控制系统】、【家用电器和电机控制】中的典型应用

  有奖直播报名|Keysight World Tech Day 2023分论坛——汽车无人驾驶与新能源

  抢先体验:TI MSPM0L1306 LaunchPad开发套件,赢三模无线键盘

  台积电 8 月营收约 1886.9 亿元新台币:环比增长 6.2%,同比下降 13.5%

  9 月 8 日消息,台积电今日发布了重要的公告,8 月营收约 1886 9 亿元新台币(IT之家备注:当前约 432 1 亿元人民币),环比增长 6 2%,同 ...

  半导体行业协会 (SIA) 今天宣布美光科技总裁兼首席执行官 Sanjay Mehrotra 荣获 2023 年 SIA 最高荣誉罗伯特·诺伊斯奖 (Robert ...

  探讨晶圆背面的半导体新机遇在我从事半导体设备的职业生涯之初,晶圆背面是个麻烦问题。当时发生了一件令我记忆深刻的事:在晶圆传送的过程 ...

  在两名美国国会议员呼吁白宫进一步限制对中芯国际的出口销售之后,中国最大的合约芯片制造商中芯国际的股价周四暴跌。这番言论是在华为技术 ...

  针对中国通讯巨头华为最新旗舰手机使用了韩国半导体厂商SK海力士的晶片,SK海力士澄清,目前公司已没有与华为进行业务往来,并表示已对此展 ...

  Qorvo® 获得《STEM Workforce Diversity》杂志2023年度“50佳雇主”称号

  直播回放: TI 使用低成本 MSPM0 MCU 快速开发 - 生态详解系列之二

  直播回放: Infineon 完美替代传统汽车钥匙?探索英飞凌数字钥匙解决方案

  直播回放: Keysight 湾区圆桌派-穿越频谱壁垒:毫米波技术的创新之路

  站点相关:市场动态半导体生产材料技术封装测试工艺设备光伏产业平板显示EDA与IP电子制造视频教程

上一篇:技能使用电子规划技能中心 - OFweek电子工程网
下一篇:常见的电气控制电路图及制图标准的阐明与总结保藏吧!

 关于我们

 新闻动态

 资质荣誉

 联系我们

 网站地图