Yêu cầu thúc đẩy RISC-V

Các nhà thiết kế nói rằng tập lệnh là giao diện chính trong máy tính vì nó nằm giữa phần cứng và phần mềm. Nếu một tập lệnh tốt đã được mở, có sẵn để sử dụng cho tất cả, nó sẽ giảm đáng kể chi phí phần mềm bằng cách cho phép tái sử dụng nhiều hơn nữa. Nó cũng sẽ làm tăng sự cạnh tranh giữa các nhà cung cấp phần cứng, những người có thể sử dụng nhiều tài nguyên hơn cho thiết kế và ít hơn cho hỗ trợ phần mềm.[6]

Các nhà thiết kế khẳng định rằng các nguyên tắc mới đang trở nên hiếm hoi trong thiết kế tập lệnh, vì các thiết kế thành công nhất trong bốn mươi năm qua đã trở nên ngày càng giống nhau. Trong số những bản thất bại, hầu hết bị như vậy bởi vì các công ty tài trợ của họ thất bại về thương mại hóa, không phải vì các bộ hướng dẫn kém về mặt kỹ thuật. Vì vậy, một bộ hướng dẫn mở được thiết kế tốt được thiết kế bằng các nguyên tắc được thiết lập tốt sẽ thu hút sự hỗ trợ lâu dài của nhiều nhà cung cấp.[6]

Hầu hết các ISA mở trước đó đã sử dụng Giấy phép Công cộng GNU(GPL), khuyến khích người dùng mở các triển khai của họ để sao chép và sử dụng bởi những người khác.

Không giống như các thiết kế học thuật khác chỉ được tối ưu hóa để đơn giản hóa giải trình bày, các nhà thiết kế tuyên bố rằng tập lệnh RISC-V dành cho máy tính thực tế. Nó được cho là có các tính năng để tăng tốc độ máy tính, nhưng giảm chi phí và sử dụng năng lượng. Chúng bao gồm kiến trúc lưu trữ load, các mẫu bit để đơn giản hóa bộ ghép kênh trong CPU, điểm nổi dựa trên tiêu chuẩn đơn giản hóa, một thiết kế trung lập về mặt kiến trúc và đặt các bit quan trọng nhất tại một vị trí cố định để tăng tốc độ mở rộng dấu hiệu. Gia hạn dấu hiệu được cho là thường nằm trên đường thời gian quan trọng.[3]

Tập lệnh được thiết kế cho nhiều mục đích sử dụng. Nó hỗ trợ ba chiều rộng từ, 32, 64 và 128 bit, và một loạt các tập hợp con. Các định nghĩa của mỗi tập hợp con khác nhau một chút cho ba chiều rộng từ. Các tập hợp con hỗ trợ các hệ thống nhúng nhỏ, máy tính cá nhân, siêu máy tính với bộ xử lý vector và máy tính song song gắn trên giá kho.

Tập lệnh có chiều rộng thay đổi và có thể mở rộng để có thể thêm nhiều bit mã hóa. Không gian cho phiên bản kéo dài 128 bit của ISA được dành riêng vì 60 năm kinh nghiệm trong ngành đã chỉ ra rằng lỗi không thể phục hồi nhất trong thiết kế tập lệnh là thiếu không gian địa chỉ bộ nhớ. Tính đến năm 2016[cập nhật], ISA 128 bit vẫn chưa được xác định một cách cố ý, vì có quá ít kinh nghiệm thực tế với các hệ thống bộ nhớ lớn như vậy.[3] Có các đề xuất để thực hiện các hướng dẫn có độ rộng thay đổi lên tới 864 bit.[3][16]

RISC-V cũng hỗ trợ sử dụng học thuật của các nhà thiết kế. Sự đơn giản của tập hợp số nguyên cho phép các bài tập cơ bản của học sinh. Tập hợp con số nguyên là một phần mềm cho phép ISA đơn giản để điều khiển các máy nghiên cứu. ISA có độ dài thay đổi cho phép mở rộng cho cả bài tập và nghiên cứu của sinh viên.[3] Tập lệnh đặc quyền riêng biệt cho phép nghiên cứu hỗ trợ hệ điều hành mà không cần thiết kế lại trình biên dịch.[17] Tài sản trí tuệ mở của RISC-V cho phép các thiết kế của nó được xuất bản, tái sử dụng và sửa đổi.[3]

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: RISC-V http://svn.clifford.at/handicraft/2019/rvlonginsn/... http://www.adapteva.com/andreas-blog/analyzing-the... http://www.electronicsweekly.com/news/business/cod... http://www.fpga-cores.com/ http://www.fpga-cores.com/instant-soc/ http://www.fpga-cores.com/instant-soc/risc-v/ http://linleygroup.com/press_detail.php?The-Linley... http://www-inst.eecs.berkeley.edu/~cs152/sp14/hand... http://www.eecs.berkeley.edu/~yunsup/papers/hwacha... http://www.eecs.berkeley.edu/~yunsup/papers/predic...