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RISCV的自定義CPU詳細資料介紹

2020-12-29 | pdf | 0.11 MB | 次下載 | 2積分

資料介紹

  隨著這些年的發(fā)展,RISC-V 的受重視程度與與日俱增。這主要因為它是免費的、靈活的,并且速度很快。這使 RISC-V 成為許多開發(fā)人員的安全便捷選擇。但是您會認為 RISC-V 是通用 RISC 處理器還是定制的隨心所欲處理器?但答案是兩者都是!然而這是一個悖論。起初,RISC-V 是一種溫和的 RISC 方案,但是隨著其發(fā)展,RISC-V 演變成超級處理器!換而言之,它可以像您希望的那樣平淡無奇或令人興奮,這是其他 CPU 供應商也試圖實現(xiàn)的一種技巧??啥ㄖ频奶幚砥魉坪跏鞘澜缟献钣薮赖南敕āR环矫?,處理器生態(tài)系統(tǒng)在兼容性方面蓬勃發(fā)展。如果每個 CPU 都不相同,則不能開發(fā)編譯器、調試器、操作系統(tǒng)、應用程序和中間件,甚至不能生產高效的程序員。沒有兼容性,我們最好通過焊接導線和換掉硬件來創(chuàng)建程序。CPU 的指令集—— 固定的指令集其實就是軟件的組成部分。這種兼容性推動了更多軟件的成長,更多的工具推出和更多 CPU 銷售的良性循環(huán)。但從另一個角度看,通用 CPU 很無聊。負載會隨著時間而變化,并非每個程序員都需要相同的功能集。我們很多人不需要浮點運算。有些需要位操作指令。其他人則需要 Linux 支持或矢量操作,或者需要進行奇怪的表查找和內插( interpolate )的東西。古怪(Oddball)的指令可以有很大的不同,它在如何執(zhí)行處理器方面擁有非常大的差異。游戲玩家在爭論一個 Intel CPU 與另一個 AMD 處理器的相對優(yōu)點時,這兩者幾乎是相同的芯片,相差僅百分之幾。將如果將其與低端 DSP、高端 ARM、 PowerPC 或 x86 設計的方式進行比較,兩者之間的差異非常明顯。由此可見,架構和指令集確實很重要。問題是,當您偏離通用路徑時,將失去兼容性,并且失去軟件支持。指令并不能被 RISC 編譯器忽略,它們只是浪費多余的硬件。只有匯編語言程序員或愿意編寫編譯器內部函數(shù)的程序員才能利用這種額外的能力。除非您調整基準,但這又有什么意義? RISC-V 占據中間位置,并定義了所有處理器共享的基本指令集,以及一組可選的附加模塊。您要浮點數(shù)嗎?我們已經設計,定義,創(chuàng)建和提供了所有功能。在 RISC-V 上執(zhí)行 FP 的每個人都以相同的方式進行操作,因此編譯器編寫者很高興,因為您的代碼或多或少具有可移植性。除了這些半標準選項之外,您還可以分支并創(chuàng)建自己的完全自定義的指令。畢竟,這是一個開放源 CPU 規(guī)范,因此沒有人可以阻止您。如果愿意,您甚至可以嘗試將自己的作品賣回社區(qū)。其實,可定制的指令集在之前已經完成,并且它們大部分都可以工作。例如 Synopsys 和 Cadence 的 ARC 和 Tensilica 都允許用戶級定制。它們的工作方式是,當用戶為特定的應用程序編寫有用的新指令時,他們確實確實看到了性能的大幅提高或功耗的降低。雖然這并不總是一個簡單的過程,但是它是有效的。但這種選擇帶來的缺點是自定義軟件支持有限,并且與其他任何芯片都不兼容。

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