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大咖问答17期:胡振波带你玩转RISC-V架构及嵌入式设计

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发表于 2020-10-13 11:14:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
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本期我们邀请到了“胡振波”老师来参加电路城论坛第十七期大咖问答(10月13日-10月25日),胡老师这一次主要是为大家解答RISC-V相关方面的各种问题。



大咖简介:

胡振波是上海交大本科研究生,具有超过10年处理器研发经验。
在Mavell和Synopsys等知名企业领导多款高性能和低功耗处理器研发工作。
是国内RISC-V社区领袖,以及蜂鸟E203开源处理器。
更是畅销书《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》和《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇》等书籍的作者。

大咖著作:
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1、《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》
本书是一本介绍RISC-V架构嵌入式开发的入门书籍,以通俗的语言系统介绍了嵌入式
开发的基础知识和RISC-V架构的内容,力求帮助读者快速掌握RISC-V架构的嵌入式开发技术。
本书共分为两部分。第一部分为第1~14章,基本涵盖了使用RISC-V架构进行嵌入式开发所需的所有关键知识。第二部分为附录部分,详细介绍了RISC-V指令集架构,辅以作者加入的背景知识解读和注解,以便于读者理解。
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2、《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇》
本书是一本介绍通用CPU设计的入门书,以通俗的语言系统介绍了CPU和RISC-V架构,力求为读者揭开CPU设计的神秘面纱,打开计算机体系结构的大门。
本书共分为四部分。第一部分是CPU与RISC-V的综述,帮助初学者对CPU和RISC-V快速地建立起认识。第二部分讲解如何使用Verilog设计CPU,使读者掌握处理器核的设计精髓。第三部分主要介绍蜂鸟E203配套的SoC和软件平台,使读者实现蜂鸟E203 RISC-V处理器在FPGA原型平台上的运行。第四部分是附录,介绍了RISC-V指令集架构,辅以作者加入的背景知识解读和注解,以便于读者理解。
本书不仅适合CPU或芯片设计相关从业者阅读使用,也适合作为大中专院校相关师生学习RISC-V处理器设计(使用Verilog语言)和CPU设计的指导用书。


本期话题:

RISC-V本土化路径:从“自主可控”走向”共享繁荣“


本期话题讨论内容:

1、RISC-V架构缘起和发展
2、RISC-V的本土化落地进程
3、利用开放生态来构建自主核心技术

以上作为为主要讨论内容,看了大咖相关信息,相信大家对于RISC-V会有不少的问题,那么不妨带着问题赶紧进入到本期的大咖问答吧!

值得一提的是:
本期福利升级!
芯来科技将为本期大咖问答提供5块RVSTAR开发板(价值169元),将在问答结束后赠予5名积极参与提问的用户朋友。
大咖问答一贯的风格,不欢迎任何与主题无关的讨论和喷子。
下面欢迎大家就RISC-V方面的问题向胡振波老师提问,请直接在下方回帖提问。

也欢迎对RISC-V感兴趣的同学们扫码进RISC-V技术交流群

(备注:17期大咖问答活动期间,关于RISC-V,胡老师只在论坛回答本贴下方相关问题)

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往期《大咖问答》栏目内容:
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    发表于 2020-10-20 13:27:50 | 显示全部楼层
    sylar.z 发表于 2020-10-13 14:26
    RISC-V与ARM在架构、指令集、芯片设计及基于对应MCU的开发难度上两则有什么区别,RISC-V除了开源以外还有那些优势?

    本期大咖解答:在开发难度上没有区别,因为两者都是RISC架构的。如果是在芯片设计上,需要IC设计工程师了解RISC-V CPU IP的接口即可与SoC中其他部件进行互联设计;如果在MCU应用的开发上,工程师们只需要在习惯上熟悉RISC-V的指令以及开发环境。总的来说,在设计使用和应用使用上没有什么区别。
    RISC-V除了在指令集上开源以外,通过RISC-V指令集的模块化搭配能够使IC设计更为灵活,结合扩展指令,扩展接口的应用,能够更为快速的得到差异化的处理器,适配自己的个性化应用。

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    发表于 2020-10-20 13:28:17 | 显示全部楼层
    sylar.z 发表于 2020-10-13 14:31
    全球首个基于中芯国际FinFET N+1工艺的芯片通过测试。基于RISC-V的芯片是否可以通过该工艺生产?两者结合能否助力中国国产MCU的快速发展?

    本期大咖解答:RISC-V 处理器是纯数字电路设计部分,其本身是和工艺无关的,任何SoC的设计都可导入使用,支持各种工艺的生产。国产MCU除了制造工艺国产外,处理器内核的国产化也是必不可少的,如果要称作国产RISC-V MCU,需选用国内自主可控的RISC-V处理器内核。
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    发表于 2020-10-20 13:28:37 | 显示全部楼层
    zhouhaiting 发表于 2020-10-15 14:32
    看了简介知道了胡老师在RISC-V架构方面有所建树,您能不能简单说说未来年轻的RISC-V会在哪几个方面有突破进展呢?

    本期大咖解答:在万物互联时代,RISC-V在AIoT端侧,RISC-V架构的芯片将会成为越来越多产品的选择。另外在高性能计算和超算等不依赖软件生态的领域,我们也越来越多的看见RISC-V架构的渗透。如果在手机等移动终端应用生态上,有更多的软生态支持,也会逐步取得突破。
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    发表于 2020-10-20 13:29:00 | 显示全部楼层
    qiaoweiyiyi 发表于 2020-10-15 14:34
    据我所知,RISC-V 诞生的时间并不长,是什么原因让胡老师您选择了它?

    本期大咖解答:因为在RISC-V诞生之前,并没有一个国际上公认的主流指令集架构标准。之前的任何处理器架构开发工作都是基于某个企业的私有标准进行开发,在自主发展上受到极大的限制,使得在处理器研发领域长期无法实现技术的自由发展与突破。当我第一次看到RISC-V开放架构之后,觉得在处理器领域设置像RISC-V这样的一个国际标准,肯定能推进整个行业的模式转变,对于我们这种从业十多年的处理器设计工程师来说,有了创新和实施的舞台,所以我坚定的选择了RISC-V,并认为他是我国处理器领域发展的一个千载难逢的机会。
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    发表于 2020-10-20 13:29:36 | 显示全部楼层
    sick 发表于 2020-10-15 16:12
    目前基于RISC-V架构的开源处理器都有哪些呀?对应的功能是什么呢?能请胡老师具体解答一下么?

    本期大咖解答:RISC-V架构的处理器,分为开源内核和商业内核。在RISC-V基金会维护的列表中基本上都有提及(参见https://riscv.org/exchange/cores-socs/),都属于处理器内核IP,不同设计具有不同的性能。
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    发表于 2020-10-20 13:31:11 | 显示全部楼层
    sp_lsp 发表于 2020-10-16 09:01
    请问:目前国内RISC-V架构的MCU占有率有多少?从程序从arm移植到RISC-V难度大吗?

    本期大咖解答:目前市场上通用MCU只兆易创新出品的基于芯来内核的一款产品。但是在国内26家主流MCU厂商的调研中发现,26.9%的项目已经开始基于RISC-V规划,所以随着时间的推移,我们会在市场上看到越来越多的RISC-V架构MCU产品出现。
    应用程序从arm移植到RISC-V难度不大,因为指令集向上一般都封装成了标准的调用API,嵌入式开发工程师可以很快的适应,对特殊的中断及其他处理,也能很快上手。更多的客服工程师的心理习惯问题,目前越来越多的开发工具支持RISC-V开发,能更好的适配工程师们的开发习惯。
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    发表于 2020-10-27 09:12:22 | 显示全部楼层
    胤幻1988 发表于 2020-10-16 16:18
    RISC-V与arm内核比较有哪些特点?用户何种场合会选择RISC-V架构的芯片?

    本期大咖解答:RISC-V与ARM内核相比而言,特点主要体现在其开放性、模块化和可扩展性这几个方面。RISC-V作为国际认可的指令集架构标准,有专门的基金会对其进行维护与推广,不受任何单一公司的摆布和影响,任何人、组织、公司均可自由用于商业或非商业用途。RISC-V模块化设计的特性可以使其像乐高一样,根据用户的需求拼搭出不同的处理器产品,使其具备不同的特色。此外RISC-V架构还具备灵活的可扩展特性,用户可根据产品特性扩展自定义指令,从而增加产品的差异化和竞争力。
    RISC-V架构本身在技术层面而言,对于满足处理器的全部应用场景是没有什么问题的,不过就目前市场生态而言,在AIoT领域,RISC-V架构的芯片已成为不少产品的选择,在高性能计算等不依赖软件生态的领域,我们也越来越多的看见RISC-V架构的渗透。对于手机等移动终端领域,如果未来有着软件生态上的支持,也会逐步取得突破。
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    yangshoot 发表于 2020-10-17 08:24
    我只了解到 兆易半导体有 RISC-V 的芯片,但是环境还没有完善,学起来有点难度。初学者该怎样学习了? ...

    本期大咖解答:兆易创新所流片的RISC-V通用MCU,采用的是芯来科技的Bumblebee内核(RV32IMAC)。针对GD32VF103这款RISC-V通用MCU芯片,考虑到初学者的快速上手,芯来科技推出了RV-STAR基础开发板,且提供了丰富详尽的上手文档以及配套例程,可访问RVMCU开放社区的快速入门版块获取(https://www.riscv-mcu.com/quickstart.html)。此外,为了构建良好生态环境,便于开发者相互交流,也推出了专门的论坛讨论区(https://www.riscv-mcu.com/community.html),关于GD32VF103 MCU开发上的任何问题都可以在此提出。
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    发表于 2020-10-27 09:13:36 | 显示全部楼层
    EricCheng 发表于 2020-10-20 15:11
    RISC-V架构有什么优势?使用基于RISC-V架构的芯片需要哪些基础?会比ARM简单吗?目前主流工具都支持开发RIS ...

    本期大咖解答:RISC-V架构作为新兴的处理器指令集架构,对计算机体系结构经多年发展不断成熟的过程中所暴露的问题进行了有效的规避,且不用背负向后兼容的历史包袱,具备开放性、先进性、简洁性、模块化和可扩展性五大特点,极大的便利了用户进行差异化和定制化的实现。
    对于RISC-V架构芯片的应用,如果不需要对底层硬件进行深入理解,仅就应用开发层面而言,和基于ARM这些成熟的商用处理器进行应用开发没有什么区别,并且目前主流的开发工具基本都对RISC-V架构的芯片进行了支持,因而用户可以结合之前的开发习惯进行选择,关于RISC-V的软件生态,可以通过RISC-V基金会官网进行了解(https://riscv.org/exchange/software/)。虽然目前RISC-V架构的处理器市占率还不是很高,不过RISC-V架构所具备的特性使其有着很强的发展势头和增长空间,不少大公司都是RISC-V基金会的成员,未来随着RISC-V生态的逐步扩大,RISC-V的应用场景也会更加丰富。
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