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  • RISC-V架构可穿戴芯片黄山2S能否成为中国芯片弯道超车的希望?

    【TechWeb】2021年7月26日,RISC-V在很多宣传场景中已经成为国产芯片的代名词,但我们需要警惕一些概念营销。

    国产芯片这个词其实挺流行的,但是如何算作“国产芯片”,其实每个人都有自己的看法。RISC-V在很多宣传场景中已经成为国产芯片的代名词,但希望一些厂商不要仅仅为了使用RISC-V而使用RISC-V。如果只是用RISC-V做一些“国产芯片”,比如空调遥控器、电视遥控器,这还真不是“国产芯片”的兴起。

    华米本月在发布会上推出了新一代双核RISC-V架构可穿戴芯片黄山2S。在数字领域,Arm 和 X86 架构的芯片产品经常出现在我们的视野中,比如高通的骁龙 888(Arm 架构)、华为的麒麟 9000(Arm 架构),以及大部分来自 Intel 和 AMD(X86 架构)的 CPU。那么此次发布的黄山2S采用的RISC-V架构究竟是一种什么样的架构呢?RISC-V能否成为中国芯片弯道超车的希望?

    指令集和微架构

    第一个问题,什么是指令集?

    指令集是软件和硬件之间的桥梁。对于CPU来说,软件要在CPU中执行,就必须翻译成“机器码”,而这个翻译过程的规范标准就是指令集。

    比如像我们当年玩的红白机游戏《超级马里奥》。当我们玩这个游戏的时候,我们需要通过手柄操作游戏中的角色“马里奥”来执行一系列动作,比如“跳跃”。当我们按下控制器上的“B”按钮时,游戏中的角色就会跳起来。

    小霸王把

    像这样按“B”键=跳起来,这是一个“命令”。还有其他按键对应其他不同的操作,比如“左”键=左移,“右”键=右移。这些都是指令,将这些指令的规范打包在一起形成一个集合,称为指令集。

    第二个问题,什么是微架构?

    微架构或微架构设计是指集成电路级别的架构。简单来说,确定指令集后,如何设计相关的CPU核心?

    之后,根据微架构,完善了CPU设计。经过流片、封装等步骤,最终的产品就是具体的CPU产品。

    注意:现在手机CPU大多采用多核设计,同一个CPU中的不同核可以使用不同的微架构。

    RISC-V 是开源的,但它一定是免费的吗?

    在RISC-V官方解释之前,收费与否的问题应该是很多人关心的问题,甚至决定了RISC-V能否成为中国芯片弯道超车的希望。

    那么是收费还是不收费?

    有些人接受,有些人不接受。

    8位复杂指令集cpu设计_怎么看cpu是32位还是64位_64位cpu能装32位系统吗

    *绿色检查表示免费

    *黄色方框表示需要授权,可以为您付费使用。

    *红色格子代表封闭模式,钱基本不被你使用。您只能购买其最终芯片产品或配备相应芯片的设备。

    RISC-V 是开源的,它的指令集是免费的。但是基于免费指令集的微架构的进一步开发是收费的。

    精简指令集和复杂指令集

    目前主流的指令集可以分为两大阵营,以ARM和RISC-V指令集为代表的简化指令集,以及以X86指令集为代表的复杂指令集。

    与复杂指令集相比8位复杂指令集cpu设计,精简指令集最大的特点就是将指令打散了。我们以CS(反恐精英)系列游戏中的“大跳跃”动作为例。

    反恐精英:起源

    Counter-Strike是一款第一人称射击游戏,如果我们需要爬一个箱子,通常需要一个“大跳跃”动作来实现。

    对于精简指令集,“大跳”的动作需要按“蹲”、“跳”和方向键(前、后、左、右)。对于复杂的指令集,大跳转就是一条指令。精简指令集往往是复杂指令集指令的拆解。乍一看,精简指令集似乎比复杂指令集更复杂。

    在一个复杂的指令集中,虽然有很多不同的指令,但这些指令的许多基本部分是相同的。精简指令集可以理解为挑选出与这些指令具有相同基础的部分组成指令集,这样指令集就会变得非常紧凑。就像cs游戏中的“大跳跃”一样,动作有很多种,随着时间的推移8位复杂指令集cpu设计,玩家会创造出新的“动作”。那么每次创建一个动作时添加一个新的“指令”显然会使这个“指令库”。但是,如果它只是作为基本命令的每一次击键呢?然后键盘上只有几十个。

    结语

    关于RISC-V能否成为中国芯片弯道超车的希望,我有以下看法,在此与大家分享。

    1. RISC-V 是开源的,但有些部分作为商品出售。从本土化的角度来看,如果只是使用RISC-V指令集开发产品是没有问题的,但是如果使用RISC-V微架构等美国公司开发的产品,这种东西是可以出口的由美国控制。

    2. RISC-V的生态目前还不如ARM和X86,但还是比自己搭建指令集好很多。

    3. 由于其开源特性,RISC-V 可以作为未来本地化芯片的主干。说是弯道超车中国筹码的希望一点也不为过。但请注意,这是同台竞技的机会,而非优势。目前,国外很多芯片公司都部署了RISC-V。如果以后有BRM(overhead company name,意思是下一个ARM)美国公司,专门做RISC-V的微架构授权,很多中国公司都在用。为了在其架构的基础上开发自己的所谓“国产芯片”,国产芯片的关键技术仍然被别人控制。

    4.警惕一些概念营销。国产芯片这个词其实挺流行的,但是如何算作“国产芯片”,其实每个人都有自己的看法。RISC-V在很多宣传场景中已经成为国产芯片的代名词,但希望一些厂商不要仅仅为了使用RISC-V而使用RISC-V。如果只是用RISC-V做一些“国产芯片”,比如空调遥控器、电视遥控器,这还真不是“国产芯片”的兴起。

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