什么是RISC,什么是RISCV,它们有何不同?

技术教程7个月前更新 多啦导航
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在谈论处理器时,x86 和 ARM 是出现最多的两个术语,尤其是在我们谈论最新设备时。但还有更多的架构。例如,您可能偶尔听说过 RISC 和 RISC-V 等名称。

尽管名称相似,但它们的概念却截然不同。那么什么是 RISC,什么是 RISC-V?有什么区别呢?什么是RISC,什么是RISCV,它们有何不同?

什么是 RISC?

RISC 是一个广义术语,意思是“精简指令集计算机”。基本上,RISC 计算机本质上是为运行更简单的单独指令而设计的。与 CISC(复杂指令集计算机)相比,RISC 处理器几乎所有指令都使用统一的指令长度。相比之下,CISC指令更加复杂,可以执行低级和多步操作。

为了简化,RISC 处理器可以执行更简单、统一的指令,而 CISC 可以执行具有不同复杂性和范围的指令。每条RISC指令一次只能做一件事,而CISC指令可以同时做多件事。由于指令是用更简单的代码编写的,并且本质上也更简单,因此 RISC 处理器通常需要更多的指令来实现与 CISC 处理器相同的任务。这种差异可以通过提高 RISC CPU 使用流水线执行这些任务的速度来弥补。由于 RISC 处理器更简单,因此设计速度也比 CISC 处理器更快,并且可以运行更高效的代码。

由于 RISC 本身并不是一种架构,而是一个广义的术语,因此许多 CPU 架构都可以被视为 RISC。ARM 是最著名的 RISC 处理器架构之一,它为我们的智能手机提供动力,最近也为我们的一些笔记本电脑和计算机提供动力。其他包括PowerPC,它长期用于苹果电脑和游戏机。同时,x86 可以被认为是 CISC 设计,因为它更复杂。

RISC 一词是由加州大学伯克利分校 David Patterson 领导的伯克利 RISC 研究项目于 1980 年至 1984 年间创造的。事实证明,该项目确实取得了成功,“RISC”一词将继续涵盖所有精简指令集计算机——甚至斯坦福大学大约在同一时间开发的竞争性 MIPS 项目最终也被称为 RISC 架构。至于那个特定的伯克利项目,它继续被 Sun Microsystems 开发的 SPARC 微架构所使用,该架构最终将成为我们智能手机中 ARM 架构的灵感来源。

什么是 RISC-V?

虽然 RISC 本身并不是一种特定的体系结构,但您可能会对一种抓住并使用 RISC 名称的体系结构感到困惑。这就是 RISC-V。它是由加州大学伯克利分校开发的指令集架构 (ISA),旨在体现 RISC 处理器的原理,同时也是一个开源标准。虽然 ARM(最著名的 RISC 架构)是专有的,需要芯片制造商的许可,但 RISC-V 是免版税的,并且一般来说,每个人都可以免费使用。

RISC-V于2010年开始开发,并于2015年发布到开放社区。当然,当RISC-V发布时,ARM已经应用于全球数百万部智能手机中。但与 ARM 不同的是,RISC-V 的开发和发布的目的是推出开源、可扩展的 CPU 设计,并且可以部署在任何设备上,无需支付任何形式的版税。设计人员表示,拥有可免费使用的 CPU 架构可以实现更多的重用并允许更多的竞争,从而显着降低软件的成本。

RISC-V 并不是一种广泛部署在智能手机或类似设备上的架构,毕竟,大多数智能手机或类似设备都使用 ARM 或 x86。尽管如此,它还是有一些用途的。更具体地说,RISC-V 已用于云计算、服务器和嵌入式应用程序。已知的基于 RISC-V 的设计包括 Pixel 智能手机使用的 Titan M2 安全芯片。未来还有更多 RISC-V 架构的用例计划,包括来自 NVIDIA 和 Seagate 等大牌公司的用例。由于它是免版税的,因此降低了成本,最终对每个人都更好。

RISC 与 RISC-V:有什么区别?

乍一看,有些人可能会认为 RISC-V 是 RISC 的变体,RISC 是一种指令集架构。毕竟,它们的名字很相似,因此很可能会造成混淆。但这与事实相差甚远。正如我们之前详细介绍的,区别在于一个是实际的指令集架构,而另一个是包含多个 CPU 架构的总体术语。

正如我们之前提到的,RISC 是一个广泛的术语,用于谈论精简指令集计算机,该术语涵盖了各种具有更简单设计和功能的 CPU 架构,其中一些已被数十亿设备积极使用,另一些已被广泛使用。随着时间的推移已被弃用。该术语的存在是为了将此类计算机与 CISC(复杂指令集计算机)区分开来,后者用于描述全球大多数 PC 以及少数其他 PC 使用的 x86 架构。

然后,RISC-V是一种基于RISC设计的指令集架构,但与ARM等其他RISC架构相比,RISC-V是开源的而不是专有的,这意味着任何芯片制造商都可以进行基于RISC-V的设计,而无需付费任何人的特许权使用费或许可费。它被设计用于多种用途,并得到许多芯片制造商以及许多开源操作系统的支持。

一个描述了一类 CPU,而另一个是真正意义上的 CPU 架构,它是 ARM 和其他 RISC CPU 的替代品。

RISC-V 和 RISC 不一样

RISC 术语用于谈论某些类型的处理器,它定义了广泛的体系结构。然而有些人错误地认为RISC是一种CPU架构。那些这样做的人可能会想到 RISC-V,并将其误认为是 RISC 术语。现在,您知道其中的区别了。

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