RISC-V 真的有你想象的那么好嗎

半導體行業(yè)綜研|Semiconductor industry|

2022-03-10 13:04:55 10

【CSDN 編者按】RISC-V 掀起大熱，毫無疑問，它未來無限光明、前途無量，但是，我認為它還有不小的進步空間。本文將帶領大家一起看看 RISC-V 目前還存在的一些缺陷……

在硬件設計方面，人們經(jīng)常吹捧的一種設計是 RISC-V，它的 ISA 是開放的，不需要授權(quán)費。許多組織都愿意全力支持 RISC-V，開源社區(qū)對它也非常有信心，然而隨著最近英偉達收購 ARM，人們開始擔憂了。但是，我認為這些期望有些誤導，因為 RISC-V 的開放性并不會給用戶帶來多少好處，實際上受惠的是 CPU 制造商。

RISC-V 真的有那么好嗎

授權(quán)費

RISC-V 最大的優(yōu)勢之一在于，不需要支付任何授權(quán)費。雖然你需要支付實現(xiàn)費用給 SiFive 之類的公司，但這些費用都是設計費，而不是 ISA 的抽象實現(xiàn)費。開放性意味著洗衣機等設備使用的小型芯片可以擁有更大的利潤空間，因為制造商不需要支付 ARM 或 Synopsis 的任何費用。盡管節(jié)省下的費用也許會讓利給消費者，但對于這種只能一次性編程的 ROM 而言，ISA 的開放性對于用戶來說并沒有什么用。

ISA 碎片化

RISC-V 有意定義了一個很小的、帶有擴展的 ISA。盡管許多更大的實現(xiàn)都會實現(xiàn)一組通用的擴展，但連基本功能都放在擴展內(nèi)，會導致以二進制形式發(fā)布軟件時的兼容性更難以保證。再加上 RISC-V 明確地鼓勵制造商在專用芯片上實現(xiàn)自定義指令，對于嵌入式來說這點非常好，但對于通用的計算機和計算機上運行的操作系統(tǒng)來說則不是個好消息。

生態(tài)環(huán)境

RISC-V 在積極地推動嵌入式，這種舉措合情合理。但許多有關 RISC-V 的吹捧則希望它能成為個人電腦或服務器的主力。然而這不太可能實現(xiàn)，因為嵌入式的生態(tài)環(huán)境是完全不同的。ISA 在嵌入式編程中并沒有那么重要（盡管代碼的重用性很重要，但由于不需要運行任意的二進制文件，所以并不像通用處理器那般重要），用戶和企業(yè)關心的都是二進制兼容性層次上的計算（避免已有程序的浪費）和大多數(shù) RISC-V 實現(xiàn)尚未實現(xiàn)的性能提升，如超標量執(zhí)行等。

開放性并不會傳遞

ISA 的開放對于實現(xiàn)并沒有多大影響。RISC-V 的授權(quán)完全允許私有的設計，而且考慮到 RISC-V 在嵌入式中的統(tǒng)治地位，這種私有性會非常普遍。因此，開放性不會影響到用戶（以控制根源信任），因為用戶對于晶圓工廠并沒有任何影響。

設計缺陷

自 1991 年以來，RISC-V 在 CPU 設計方面沒有任何進步，甚至出現(xiàn)了一些諸如尋址模式錯誤等初級的錯誤。但是，盡管有這些缺陷，它依然在嵌入式方面占據(jù)了統(tǒng)治地位。

總的來看，RISC-V 會給希望節(jié)省經(jīng)費的學術項目和嵌入式開發(fā)帶來一場革命，但不太可能影響到用戶和開發(fā)者。

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