當前位置:律師網大全 - 專利申請 - 除了ARM架構,還有其他的嗎?有沒有可能開發出比ARM架構還好的?

除了ARM架構,還有其他的嗎?有沒有可能開發出比ARM架構還好的?

處理器的架構壹直以來是x86和ARM的天下,而自2010年RISC-V誕生以後,隱約呈現出了三足鼎立的趨勢。

x86主要應用於傳統PC市場,善於處理大數據,IP掌握在英特爾和AMD手中。ARM主要統治移動市場,處理快數據為主。RISC-V可以同時兼顧數據傳輸速度與傳輸量,而x86和ARM並不是很勝任。

x86屬於復雜指令集(CISC)架構,ARM、MIPS和RISC-V屬於精簡指令集(RISC)架構。x86已經不對外授權,而ARM需要支付高額的專利授權費才能使用。RISC-V允許任何人自由地用於任何目的,允許任何人設計、制造和銷售RISC-V芯片和軟件,而不必支付專利授權費。

能夠完全買斷ARM架構的只有蘋果、高通、三星、華為、聯發科這樣資金雄厚的公司,他們有幾十至幾百人的研發團隊可以快速的消化ARM架構產出自己的芯片。但絕大多數的普通人想深入的了解和學習ARM架構是非常困難的。

RISC-V允許幾個人的小團隊花費幾個月至幾年的時間去創造屬於自己的芯片。開放免費的生態有助於形成強大的生態系統,如Linux和Android。

RISC-V的缺點在於還沒有形成賴以它生長的壹整套生態系統,比如:Windows基於x86,Android基於ARM。RISC-V基金會其實對此並不做任何定義,生態系統的搭建交予使用者來自行發揮,最主要的原因就是生態系統並非壹蹴而就。

但RISC-V基金會內部已經形成了較為完善的生態圈。迄今為止,該基金會已經吸引了全球28個國家300多家會員加入。

RISC與ARM、RISC-V指令集架構其實壹直分為復雜指令集(CISC)架構和精簡指令集(RISC)架構。在傳統電腦領域復雜指令集占據了優勢,在移動端為王的時代以及未來的萬物互聯時代精簡指令集將會占據絕大多數市場份額。

復雜指令集架構需要足夠多的訓練,才能完成“吃飯”的壹系列的動作,如果要完成其他的動作,又要與之相對應的指令。而精簡指令集拆解成了最簡單的步驟,“舀壹勺飯”改成“舀壹勺菜”就完成了從吃飯到吃菜的動作。我們不能通過人的正常思維去思考這個問題,毫無疑問對於機器精簡指令集的執行效率比復雜指令集高,反應速度也會更快,這樣就可以減少硬件的復雜程度從而減少功耗。

RISC是1981年在David Patterson的帶領下,加州大學伯克利分校的壹個研究團隊起草了RISC-1,就是今天的RISC架構的基礎。RISC的設計理念催生了壹系列新架構,如:MIPS、IBM PowerPC、ARM。

2010年伯克利大學並行計算實驗室(Par Lab)的1位教授和2個研究生想要做壹個項目,需要選壹種計算機架構來做。當時面臨的選擇是x86、ARM,但不管選擇哪個都或多或少的出現問題,比如:授權費價格高昂、不能開源、不能擴展更改等等。

所以他們在2010年5月開始規劃自己做的壹個新的、開源的指令集RISC-V(第五代精簡指令集)。到了2015年,RISC-C在學術界已經開始出名了,3位創始人還從兩個方面推動RISC-V在技術和商業上的發展:成立RISC-V基金會,維護RISC-V指令集架構的完整性和非碎片化。成立SiFive公司,推動RISC-V商業化。開發了用於RISC-V處理器設計的Chisel語言。

x86和ARM的架構篇幅動則數千頁,RISC-V的規範文檔僅有145頁,且“特權架構文檔”的篇幅頁僅有91頁,基本的RISC-V指令數目僅有40多條。

現在可能大家還看不出精簡指令集的優勢,在未來的物聯網大概會有300億個設備被鏈接起來。

它們並沒有很強悍的硬件去匹配比較復雜的指令集架構,它們需要的是功耗小、響應快、故障率低。在這個時候,精簡指令集的潛力就完全的被挖掘出來了。正如基於x86的CPU並不適用於移動設備壹樣,ARM就是乘著這樣壹陣風飛起來的,未來精簡指令集也會,並且會飛得更高。為什麽這裏沒有明確指出是RISC-V,因為還有其他的精簡指令集架構,如:MIPS。MIPS或將成為RISC-V未來賽道上的最強競爭者MIPS、RISC-V兩者的架構相差不大,MIPS也在2018年12月宣布開源。

MIPS是最早出現的商業RISC架構芯片之壹,在80年代中期在很多地方都能看到MIPS的身影,如:Sony、Nitendo的遊戲機、Cisco路由器、SGI超級計算機等,基於MIPS指令集的芯片已經有100億顆的出貨,這就意味著MIPS處理器在很多的市場已經非常成熟了。

RISC體系遭到x86碾壓式競爭的時候,MIPS是RISC中唯壹壹個盈利的。在智能手機時代,由於MIPS選擇消費電子,而ARM選擇了手機市場,就導致了它們兩不同的命運。中國企業大愛RISC-V架構,或將借IOT實現彎道超車RISC-V的開源、免費的特性,使得國內渴望掌握芯片核心技術的企業可以持續的使用和壯大下去。同時因為RISC-V是模塊化的設計,可以直接應用模塊,它的使用、開發門檻也低。

美國加碼實體清單針對中國企業,會更加堅定國內企業研究自主可控芯片的決心。在未來,中國或將借著IOT這波東風實現彎道超車。以上個人淺見,歡迎批評指正。認同我的看法,請點個贊再走,感謝!喜歡我的,請關註我,再次感謝!

  • 上一篇:陳小平的教育科研
  • 下一篇:瓷肌公司歷史
  • copyright 2024律師網大全