科普文章：到底什么是RISC-V

  RISC-V，一般被念做：risk five。V，即罗马数字5。该指令集是RISC系列指令集的第五代产品。

  指令集：存储在CPU内部，引导CPU进行运算，并帮助CPU更高效运行，介于软件和底层硬件之间的一套程序指令合集。

  CPU（中央处理器），也被称为微处理器，相当于电子科技类产品的大脑。在通信领域当中，几乎所有的重要信息都要由这个“大脑”所掌控，CPU芯片和操作系统是网信领域最基础的核心技术。

  CPU的架构一直以来是x86与ARM的天下，而自2010年RISC-V诞生以后，隐约在CPU架构呈现出三足鼎立的趋势。

  X86：传统PC市场的主流，善于处理大数据，IP掌握在英特尔和AMD手中。

  ARM：移动（手机）市场，处理快数据为主，目前也使用在便携笔记本中，IP大部分掌握在ARM公司。

  RISC-V：当需要同时兼顾数据传输速度与传输量时，这两类主流架构的胜任能力有限。RISC-V表现出了较强的优势。

  RISC的设计理念也催生了一系列新架构，如MIPS、服务器的王者IBM PowerPC以及现在统治嵌入式市场的ARM。

  2010年，加州大学伯克利分校的研究团队设计并推出了一套基于BSD协议许可的免费开放的指令集架构RISC-V，其原型芯片也于2013年1月成功流片。

  RISC-V最大的特性就在于“精简”。虽然与ARM同属于精简指令集架构，但因RISC-V是近年来才推出，没有背负向后兼容的历史包袱，架构短小精悍。相比于x86和ARM动辄几百数千页，RISC-V的规范文档仅有145页，且“特权架构文档”的篇幅也仅为91页。

  1、模块化：RISC-V将不同的部分以模块化的方式组织在一起，并试图通过一套统一的架构来满足各种不同的应用场景，这种模块化是x86与ARM架构所不具备的。

  2、指令数目少：受益于短小精悍的架构以及模块化的特性，RISC-V架构的指令数目非常的简洁。基本的RISC-V指令数目仅有40多条，加上其他的模块化扩展指令也总共只有几十条指令。

  RISC-V全面开源，且具有全套开源免费的编译器、开发工具和软件开发环境（IDE），其开源的特性允许任何用户自由修改、扩展，从而能满足量身定制的需求，大幅度的降低指令集修改的门槛。

  同类产品中，ARM需要支付高昂的IP费用才可使用，甚至需支付“预付款”才可看到细节。

  2015年，RISC-V基金会正式成立，吸引了包括英伟达、NXP、三星、Microsemi在内等企业的加入。迄今为止，该基金会已吸引了全球28个国家327多家会员加入。RISC-V基金会负责维护RSIC-V指令集标准手册与架构文档，每年RISC-V基金会都会举办各种专题讨论会和全球活动。

  在手机带来的科技革命趋势下，需要快速处理数据，ARM架构在手机处理器IP领域一统江湖。

  在半导体的历史上，X86、ARM作为主流架构一直都占有着很大的市场。随着物联网时代的来临，而RISC-V作为新兴架构，以其精简的体量，或许在未来的IoT领域中能取得绝对的优势。

  同时嵌入式市场具备少量多样的特点，在各细分应用场景并未形成真正壁垒，架构的选择五花八门。

  因此，这是RISC-V绝佳的突破口。RISC-V的开源能减少相关成本，也能让用户自由修改，可定制化，RISC-V生态与敏捷设计同源。目前，国内外已有多家芯片企业投入大量资金研发RISC-V在IoT领域的应用。

  未来的物联网大概会有300亿个设备被链接起来，那么物联网安全并不是奢侈品，而是必需品。而RISC-V的开源特性允许广泛的受众检查其体系结构，并在它们成为大范围的安全事件之前纠正它们。RISC-V能够最终靠提供“修复”核心而无需实际更改核心的机会来影响我们现有的网络犯罪流行。

  根据SiFive首席执行官Naveed Sherwani的预测，两年之后RISC-V就会进军手机市场，与高通、苹果、三星、联发科等ARM公司抢智能手机处理器市场，同时有可能威胁低功耗笔记本处理器。

  目前ARM公司的营收数据略有下滑，2017与2018年，ARM的设计IP市占率分别下滑1.6%及1.5%。因此，ARM也作出了相应的改善策略。2019年7月，Arm推出新的授权模式“Flexible Access”：对于中低阶芯片的授权，未来客户不再需要缴纳“预付款”才能看到设计细节。

  虽然目前RISC-V的高性能市场一片空白，但RISC-V本身用来设计高性能芯片是没问题的，学术界已经有基于RISC-V架构的511核处理器（Celerity）。只是基于RISC-V的低门槛特点，进入的企业体量较为小巧，只有少数的资金做长期布局与研发，高性能等要比较长研发时间的领域尚无人尝试。

  根据SiFive首席执行官Naveed Sherwani的预测，5年后RISC-V指令的处理器就非常有可能进军服务器市场，AMD、英特尔这样的x86处理器公司也许将要担心。

  硬盘本身并不是特别需要像SSD那样庞大的计算资源，但是由于新的磁记录技术，更复杂的功能（例如，基于NAND Flash的缓存，健康管理，QoS），它们的处理要求也在增长增强等。这对存储器中控制芯片的计算能力有一定的要求变高了。

  2017年，根据IDC和希捷的数据，2016年全球产生了16.1个ZB（ZetaBytes）数据，到2025年全球数据球体将增长一个数量级到163个ZB。并且需要实时处理和低延迟的数据量正在增长。

  虽然数据可以就近传输到附近的服务器汇总做处理，这需要更为强大的服务器，但服务器本身对处理快数据的效率不高，因此硬盘不仅存储数据，还需要处理它。

  目前RISC-V被认为最适合应用在IoT市场。因为IoT市场的情况更为灵活，是一个“碎片化”的市场，客户的真实需求相对多样化，目前尚无任一架构统一市场，而RISC-V具有低功耗、低成本、灵活可扩展及安全可靠的特性。

  虽然RICS-V本身是开源免费的，但是用户对RICS-V的架构进行使用和修改后能够直接进行销售。根据Tractica的预测，基于RISC-V的IP和软件工具的全球收入将在2025年增加到11亿美元，高于2018年的5200万美元。

  CPU架构的影响力主要是依赖他生长的一整套ECO，比如基于x86的Windows，基于ARM的Android。RISC-V现在最缺的是生态系统，特别是IoT碎片化的性质，没有一个统一的软件栈生态。

  RISC-V基金会其实对此并不做任何定义，生态系统的搭建交予使用者来自行发挥。并且生态系统并非一蹴而就，根据RISC-V基金会亚太区副秘书长郭雄飞所言，唯有RISC-V MCU大规模量产，开发者真正随手可得，相应的软件生态才能大规模爆发。

  在智能手机时代，由于MIPS选择消费电子时，Arm选择了手机市场，即使ARM与MIPS的诞生时间相差些许，但更晚出现的Arm成为了智能手机时代的标签。

  MIPS和RISC-V两者的架构也相差不大。因此，在2018年12月MIPS宣布开源之后，MIPS有几率会成为RISC-V在AI时代强有力的竞争者。并且基于MIPS指令集的芯片已经有100亿颗的出货，这在某种程度上预示着MIPS处理器在机顶盒、录音笔、智能手表等市场已非常成熟。未来，政策、生态、软件等方面的因素是两个指令集在AI时代竞赛的重要考量。

  目前所有的通用x86架构处理器技术都掌握在英特尔和AMD公司手中，ARM则也受到美国政策的限制。同时信息安全也是近几年来一直在强调的话题。在政府、海关、金融、铁路、民航、医疗、军警等重要部门，保障其通信安全尤为重要。

  但RISC-V的开源特性，使得国内公司能够继续使用。同时因为其模块化的设计，可以直接应用模块，使用门槛不高。并且对于新时代IoT等趋势的驱动下，RISC-V对比其余架构存在比较大的优势，国内企业提前布局，或可成为该行业巨头之一。自2018年开始，在国内的半导体技术圈里，已经掀起了一场关于RISC—V的讨论热潮。

  9月20日上午，中国RISC-V产业联盟(China RISC-V Industry Consortium，CRVIC)成立大会在张江的上海集成电路行业协会会议室成功召开。吸引芯原控股、芯来科技、上海赛昉科技、杭州中天微、北京君正、兆易创新、紫光展锐等多家单位加入，芯原控股有限公司担任联盟首任理事长单位。

  设立联盟为搭建产业交流平台，推动RISC-V大范围的应用；推动RISC-V人才教育培训，建立高校培养计划；推动会员协同发展，建立长效合作机制；承接RISC-V全球基金会活动，深化国际合作交流。

  关于华为做RISC-V的传言常有耳闻。日前，笔者发现，华为海思在官网上表示，公司在Hi3731V110上使用了自研的RISC-V CPU。 据介绍，这是一颗支持全球各种制式的模拟电视（ATV）主处理芯片，内置海思自研RISC-V CPU，采用LiteOS操作系统，支持NTSC/PAL/SECAM制式解调，支持USB播放，支持主流的视频格式包括MPGE2,H.264,H.265,RMVB等，支持主流音频解码及音效处理，以及海思自研的SWS音效处理，支持CVBS/YPbPr/VGA/HDMI 1.4输入，内置Memory，支持LVDS和miniLVDS接口，支持主流的Tconless屏。 华为海思推出了一款RIS

  CPU /

  自2010年RISC-V诞生以来，就受到了各行各业的关注。如今，RISC-V慢慢的变多的出现在科技新闻中，大量科技公司加入到RISC-V研究和生产中，毋容置疑的是RISC-V的时代马上就要来临。但在一个拥有如此众多传统架构的产业中，RISC-V如何冲破Arm的垄断，打出属于自身个人的天地，依旧有待观察。 近日，晶心科技在京特别举办的RISC-V CON给我们大家带来了有关RISC-V及其产业生态建设的最新动态。本次RISC-V CON主题聚焦RISC-V的最新市场分析、创新技术应用与RISC-V生态系合作伙伴的各式解决方案，帮助客户更快速推出基于RISC-V ISA的创新设计。 会议首先由晶心科技总经理林志明进行开幕致词后，邀请中国开放

  发展之道 /

  在英特尔 处理器 被曝出存在安全漏洞以来，事件不断发酵，Arm、AMD相继沦陷，如今苹果、高通风、IBM均承认其 处理器 有被攻击的危险。下面就随嵌入式小编共同来了解一下相关联的内容吧。 苹果官网称，熔断(Meltdown)和幽灵(Spectre)攻击方式适用所有现代 处理器 ，并影响几乎所有的计算设备和操作系统。 当然，截至目前，尚未有利用该漏洞攻击消费者的实例。 真的所有处理器都难幸免于难?构建一个安全的处理器世界有多难? 今天我们正真看到一篇来自“社区的文章“Building a More Secure World with the  RISC-V  ISA”。 开源指令 RISC-V

  除了Tesla，还没有哪个车厂真正推出其自己的 芯片 。然而，这并没有抑制OEM自研芯片的强烈欲望。芯片供应商是否仍旧能提供车厂想要但自己还没有的东西？代价是多少？或者，车厂的美好愿景是否正在将芯片公司引入一个深渊？ 随着OEM忙于处理芯片供应链问题，自研芯片的兴趣逐渐减弱了。他们在2027年前实现无人驾驶的梦想也慢慢的变成了过去。 现在，取代无人驾驶的是整个行业对软件定义汽车的追捧。OEM现在开始思考，如果在新时代下汽车的真正价值在于软件，那么他们就不应该只是在Tier 1选择的硬件基础上层层叠加自己的软件。 西门子电子设计自动化全球销售执行副总裁Mike Ellow最近表示，车厂从当前状态到开发自己的芯片是“相当大的

  、AI、Chiplet /

  近日，晶心科技在京举办了晶心科技V5产品发布会以及晶心2018嵌入式技术论坛前瞻说明会，公司CEO 林志明及CTO 苏泓萌均到场，彰显晶心科技对于中国市场的重视。 一周后，CEO又在台湾证券交易所进行了法说会，公司于2017年3月成功上市，至今已一整年时间，晶心科技都有哪些进展？ 综合这两次发布会，读者可以一探究竟。 晶心科技CEO林志明为媒体介绍晶心科技 晶心科技的2017 晶心科技，作为IP供应商并不如ARM、Synopsys、MIPS、Cadence有名，但实际上晶心科技在IP领域排名第五，仅次于上述厂商。根据法说会，晶心科技2017年营业收入达2.9亿新台币，相比2016年成长了38.7%，远超过半导体行业

  晶心科技新征途 /

  乐鑫科技发布全球首款 2.4/5 GHz Wi-Fi 6 + Bluetooth 5 (LE)

  乐鑫科技 AIoT 产品矩阵又添新成员，首次增加 5 GHz Wi-Fi 6 产品线 芯片亮点 • 搭载 32 位 RISC-V 处理器 • 集成 2.4/5 GHz 双频 Wi-Fi 6 和 Bluetooth 5 (LE) • 优化成本与功率，可适用于永久续航的超低功耗物联网设备 • 具有高连接可靠性，安全机制完善 • 由乐鑫成熟的物联网开发框架 ESP-IDF 提供软件支持 • 拓展支持从机模式，可通过 USB 及 SDIO 接口同外部主机 MCU 连接，提供无线连接功能 关于乐鑫信息科技 乐鑫科技 (688018.SH) 是一家全球化的无晶圆厂半导体公司，成立于 2008 年，在中国、捷克、印度、新加坡

  对于那些不熟悉Celerity的人,我能告诉你，这是在多家大学一起努力下，而创造的一个开源多核RISC-V分层（tiered）加速器芯片。该项目是DARPA快速电路实现（Circuit Realization At Faster Timescales：CRAFT）计划的一部分，该计划希望将定制集成电路的设计周期从几年缩短到几个月甚至几周。Celerity团队首先在Hot Chips 29上展示了该芯片。 去年，在VLSI 2019上，Celerity又回来谈论其第二代芯片的PLL和NoC。演示文稿由密歇根大学的Austin Rovinski进行。 下面我们先对整个Celerity SoC进行快速概述：它是一个多核多层（m

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  OpenHW Group 及其成员发布了据称是业界最全面的开源 RISC-V 开发套件之一。 它采用OpenHW Core-V MCU、带有全功能 Eclipse 集成开发环境 (IDE) 的 Core-V 软件开发工具包 (SDK) 以及通过 AWS IoT ExpressLink 支持 Amazon Web Services (AWS) 的开放式 PCB 设计。 AWS IoT ExpressLink为一系列硬件模块提供支持，并包括经过 AWS 验证的软件，可将设施安全地连接到云。基于 RISC-V 的 Core-V MCU DevKit 支持嵌入式、物联网和人工智能 (AI) 驱动及应用的开发。 Core-V M

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