RISC-V架構能否有效挑戰ARM和英特爾?

RISC-V架構能否有效挑戰ARM和英特爾?9 2022-01-02 21:15:34

RISC-V架構短時間內很難挑戰ARM和英特爾,未來還是有很大可能性的,比如當初誰能想象華爲海思有挑戰高通、蘋果的能力呢?

在這之前,我們要明確的知道,我們到底在談論什麽?

RISC-V指的是RISC系列指令集的第五代産品,對應的是ARM指令集、英特爾的X86(含64位)指令集。下圖是爲了更好的幫助我們理解指令集。

指令集存儲在CPU內部,引導CPU進行運算,並幫助CPU更高效運行,介于軟件和底層硬件之間的一套程序指令合集。可以理解爲是CPU的大腦。

CPU主要有兩大指令集

  • 複雜指令集架構,包含X86。
  • 精簡指令集架構,包含ARM、MIPS和RISC-V。

複雜指令集架構和精簡指令集架構有什麽區別呢?舉個例子:命令一個人吃飯,那麽我們應該怎麽命令呢?

  • 直接對他下達“吃飯”的命令,
  • 或者命令他“先拿勺子,然後舀起一勺飯,然後張嘴,然後送到嘴裏,最後咽下去”。

從這裏可以看到,對于命令別人做事這樣一件事情,不同的人有不同的理解。

  • 有人認爲先給接受命令的人足夠的訓練,讓他掌握各種複雜技能(在硬件中實現對應的複雜功能),那麽以後就可以用非常簡單的命令讓他去做很複雜的事情——比如只要說一句“吃飯”,他就會吃飯。
  • 有人認爲這樣會讓事情變得太複雜,畢竟接受命令的人要做的事情很複雜,如果你這時候想讓他吃菜怎麽辦?難道繼續訓練他吃菜的方法?我們爲什麽不可以把事情分爲許多非常基本的步驟,這樣只需要接受命令的人懂得很少的基本技能,就可以完成同樣的工作,無非是下達命令的人稍微累一點——比如現在我要他吃菜,只需要把剛剛吃飯命令裏的“舀起一勺飯”改成“舀起一勺菜”,問題就解決了,多麽簡單。

這就是“複雜指令集”和“精簡指令集”的邏輯區別。

X86、ARM、RSIC-V這叁種架構的主要應用方向:

X86:傳統PC市場的主流,善于處理大數據,IP掌握在英特爾和AMD手中;

ARM:移動(手機)市場,處理快數據爲主,目前也使用在便攜筆記本中,IP大部分掌握在ARM公司;

RISC-V:當需要同時兼顧數據傳輸速度與傳輸量時,X86、ARM架構的勝任能力有限,RISC-C表現出了較強的優勢。

RISC-V的優勢

RISC-V是全面開源免費的,允許任何用戶自由修改、擴展,而ARM需要支付高昂的IP費用才可以使用。

RISC-V最大的特性在于“精簡”,X86和ARM的架構篇幅動辄幾百數千頁,RISC-V的規範文檔僅有145頁,且“特權架構文檔”的篇幅也僅有91頁。RISC-V的基本指令數目僅40多條,加上其他的模塊化擴展指令,總共也只有幾十條指令。

RISC-V將不同的部分以模塊化的方式組織在一起,並試圖通過統一的架構來滿足各種不同的應用場景,這種模塊化是X86和ARM架構所不具備的。

RISC-V也可用于手機、服務器,但它的優勢在于即將登場的物聯網時代

RISC-V作爲新興架構,以其精簡的體量,或許在未來的IOT領域中能取得絕對的優勢。IOT領域對AI芯片既要求高計算能力,又要求低延遲,同時芯片的成本要低。RISC-V就是站在未來的這個風口上,但能不能飛得起來還是一個未知數。

RISC-V也並不是沒有對手,MIPS也屬于精簡指令集架構,它們有很多的相似的地方。另外英特爾、ARM、AMD等巨頭都已經看到了下一場的盛宴是物聯網,都已經紛紛提前布局物聯網。又有誰能預測到未來會不會半路再殺出個程咬金來呢?


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