RISC-V

概念

RISC-V是一个基于精简指令集(RISC)原则开源指令集架构(ISA)。其他的指令集架构还有x86、ARM系列

指令集,处理器架构/指令集架构,微架构,处理器内核以及处理器这五者之间的关系:

  • 指令集就是一组指令的集合,而指令是指处理器进行操作的最小单元(譬如加减乘除操作或者读写存储器操作)
  • 指令集架构,有时也称处理器架构就是规定了有哪些指令可以使用,比如加减乘除;以及这些指令对应的编码。它不仅是一组指令的集合,还定义了任何软件程序员需要了解的硬件信息,包括支持的数据类型、存储器、寄存器状态、寻址模式和存储器模型等。有了此架构,我们就可以使用不同的处理器硬件实现方案来设计不同性能的处理器。
  • 而这个处理器硬件实现方案,正是我们所说的微架构。也就是我们在实现加减乘除操作的时候,用什么样的硬件电路来实现接收特定二进制码就知道去执行指定的加减乘除动作。
  • 有了微架构,我们就可以按照这个架构去设计处理器内核,这其实才是真正意义上的CPU,它是整个处理器内部最核心的部分。
  • 有了处理器核,我们再加上一些外设、IO、存储器等设备, 就构成了我们平时所说的处理器(CPU),而CPU往往就是一个完整的SoC

其实最后还有一个层次,那就是和我们离的最近的产品,只有最后将CPU拿来生产一些实际的产品,才有其真正的价值为了比较好理解,我们先拿ARM处理器按照以上几个个层次来举例子:

ARM指令集—–ARMv7-M 指令集/处理器架构—–Cortex-M3内核—–STM32F103ZET6处理器—–实际产品(如STM32 单片机)

下面再拿基于RISC-V的处理器按照以上几个层次来举例子:

RISC-V指令集—–RV32IMAC指令集/处理器架构—–SiFive E31标准内核—–Freedom E310 SoC—–实际产品(如HiFive1 Rev B开发板)