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RISC开发者为物联网和云计算打造开源芯片

2014-08-22  来源:雷锋网  作者:

出于对现有计算机芯片局限和知识产权的不满,加州大学伯克利分校的一组研究人员计划推出开源芯片。他们使用的RISC-V 指令集架构 最初用于进行计算机架构教学,但现在其制作者想要将其推向云计算和物联网等新兴市场领域。

主流芯片架构(英特尔和ARM)都受专利保护,而即便付了授权费,指令集也十分复杂,需要很大的工作量才能让其适应具体的工作需求。如果是一家大公司,从芯片厂商购买授权,然后投入大量时间和金钱开发新技术,这当然没什么问题。因此,David Patterson计划联合资金较少的小公司和研究人员,为各自特定的需求,开发自己的芯片。Patterson早在80年代就参与制作了RISC 指令集。参与者需要对相关的指令集和芯片设计进行测试,并将结果分享出去,不用担心违反许可条款。为此,该计划需要一个不受限制的指令集。

而就在几个月前,Patterson和同事意识到他们可以将RISC-V 推广出去,随着人们对现有架构的绝望和对开源芯片的兴趣,他们认为应该会有所作为。而且伯克利分校已经创建了一些基于RISC-V的核,还有多个其他项目在进行。Patterson和同事最近还发表了技术论文,对RISC-V的技术规范和详细情况做了说明。

事实上,现在的许多处理器架构,包括IBM Power、ARM和MIPS,都是基于RISC的。这些架构本质上并无不同,只是在技术细节上有所区别。

处理器的指令集可简单分为2种,CISC和RISC。一开始的处理器都是CISC架构,随着时间演进,有越来越多的指令集加入。但由于当时编译器的技术并不纯熟,为了减少程序设计师的设计时间,逐渐开发出单一指令、复杂操作的程式,设计师只需写下简单的指令,再交由CPU去执行就可。但是后来有人发现,整个指令集中只有约20%常常会被使用到,但能发挥80%的作用。于是1979年Patterson提出了RISC的想法,主张应该专心加速常用的指令,较为复杂的指令则利用常用的指令去组合。现在高通、苹果和Marvell芯片所使用的ARM架构就是这一影响的产物。

在某些方面,RISC-V更优势,效率也更高,而且由于代码库较小等其他功能,让其很适合系统级芯片设计。而且由于物联网的崛起,树莓派和大规模云架构的普及,RISC-V 社区应该会与它们一同发展。

关键词:物联网,云计算,芯片

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