RISC-V 是一种开源指令集架构,用于开发适用于各种应用(从嵌入式设计到超级计算机)的定制处理器。
与专有处理器架构不同,RISC-V 是一种开源指令集架构(ISA ),用于开发 针对各种终端应用的定制处理器。RISC-V(ISA )最初由加州大学伯克利分校开发,被视为基于精简指令集计算机(RISC )概念构建的第五代处理器。由于其开放性及其技术优势,近年来它已广受欢迎。标准 目前由RISC-V International负责管理,该组织拥有超过3,000名成员,并报告称截至2022年底,已出货超过100亿颗搭载RISC-V内核的芯片。目前有多种RISC-V的实现方案,包括开源内核和商业IP产品。
作为一种开放式标准 架构,RISC-V由RISC-V International的成员公司定义,该组织是ISA 背后的全球性非营利组织。其宗旨是,通过合作,成员公司能够为处理器创新开辟新途径,同时推动设计自由度迈向新高度。
免版税的RISC-VISA 架构拥有一个精简的核心指令集,该设计中的所有软件均基于此运行。其可选扩展功能使设计人员能够针对各种不同的终端市场对架构进行定制。 本质上,RISC-V架构允许设计人员根据目标终端应用的需求定制和构建处理器,从而针对这些应用优化功耗、性能和面积(PPA )。RISC-VISA 还提供了灵活的选择空间,设计人员可以从现有功能中自由挑选所需功能,而无需使用完整的功能集。
尽管RISC-V最初主要应用于嵌入式系统和微控制器 ,但其开源架构在高性能计算和数据中心领域也展现出广阔前景。
RISC-V最初是加州大学伯克利分校的一个项目,旨在基于RISC 原则创建一个开源计算机系统。该项目最初是为学术用途而设计的。标准 项目已不断发展,目前由RISC-V International负责管理。
RISC-V国际组织已将总部迁至瑞士,旨在为全球设计师维护中立地位,不受任何政府法规的约束。
支持标准 的生态系统正在形成并不断发展。随着采用率的加快,行业合作仍在持续,推动架构进一步演进。
RISC-V之所以广受欢迎,是因为其架构为处理器提供了简化的指令,以完成各种任务。它还使设计人员能够创建数千种潜在的定制处理器,从而加快产品上市速度。处理器 IP 的通用性也节省了软件开发 的开发时间。RISC-V 的其他优势包括:
| 优势 | 详情 |
| 打开标准 | 在没有许可限制的情况下,促进全行业的协作与创新 |
| 常见ISA | 简化软件开发 ;同一基础ISA ,可在各类设备(从嵌入式到高性能计算)上通用 |
| 能效 | 模块化且更紧凑的设计有助于实现节能方案 |
| 可定制性 | 设计师可以选择可选扩展,并添加自定义说明 |
| 安全 | 开源审查、可用的参考设计以及安全 扩展增强了信任 |
RISC-V(ISA )的应用场景无穷无尽:
| 应用领域 | 用例 / 优势 |
| 可穿戴设备、IoT 、家用电器 | 非常适合低功耗、空间受限且采用电池供电的设计 |
| 智能手机 | 可针对特定手机操作进行定制的核心;可扩展的性能 |
| 汽车、高性能计算(HPC)、数据中心 | 借助节能的定制指令集架构(ISA)和扩展,可处理复杂的任务 |
| 航空航天与政府 | 通过可定制且经过严格审查的开源内核,实现高可靠性和安全 |
业界对这款处理器IP表现出了浓厚的兴趣。预计到2027年,RISC-V IP将以35%的复合年增长率持续增长。目前有三个主要市场细分领域对RISC-V架构表现出兴趣:
RISC-V 带来了特殊的挑战,因为其规范旨在为通用处理器提供可配置且可定制的解决方案。ISA 规范中定义了众多选项和变体,并且允许用户通过添加自定义指令进一步扩展ISA 。因此,任何针对RISC-V的验证方案都必须具备足够的灵活性,以适应这些定制需求。
同样,随着RISC-V架构被应用于HPC和移动设备 等高端领域,PPA 的要求也日益严苛,这需要采用industry-领先的 设计自动化工具和方法论。
新思科技作为RISC-V International的战略成员,该公司三十多年来一直致力于为领先的 的边缘计算设计提供处理器IP开发 及优化支持,以实现最佳的PPA 。如果终端客户决定开发RISC-VISA , 新思科技 在协助这些公司设计并全面验证RISC-V SoC方面具有得天独厚的优势。来自 新思科技 提供了强大的开箱即用 RISC -V开发 与验证组合。 新思科技 该IP可轻松扩展,以支持任何RISC-V内核。
| 解决方案领域 | 产品 / 服务 | 主要功能/特点 |
| 验证 | ImperasDV、ImperasFC、STING | 与VCS®、Verdi®集成;适用于ISA 验证的正式扩展模块 |
| 虚拟原型 | Virtualizer™, VDKs, ImperasFPM 模型 | 适用于RISC-V处理器的早期SW开发 与事务级别的模型(TLM) 型号 |
| 定制处理器设计 | ASIP 设计师 | 快速架构探索、RTL和软件开发工具包 生成 |
| 设计与实施 | Fusion QIKs、Fusion Compiler™、DSO.ai™ | 脚本、指南、RTL到GDSII 转换、基于AI的设计优化 |
| RTL 分析 | RTL 架构师 | 根据RTL变更预测PPA 和拥塞情况 |
| 接口 IP | 新思科技 接口 IP | PCIe、USB、以太网、DDR 、HBM 等——经过硅片验证、高PPA 、安全可靠 |