【研报】科技行业先锋系列报告125：RISC~V精简指令集芯片构架破局者-20200825（16页）.pdf

1、科技先锋系列科技先锋系列报告报告125 RISC-V：精简：精简指令集芯片指令集芯片构架破构架破局者局者 许英许英博博 首席首席科技产业分析师科技产业分析师 陈俊陈俊云云 前瞻研究高级前瞻研究高级分析分析师师 中中信证券研究部信证券研究部 前瞻前瞻研究研究 2020年年8月月25日日 资料来源：SiFive官网 1 1 RISC发明者是美国加州大学伯克利分校教师发明者是美国加州大学伯克利分校教师David Patterson，RISC-V也是也是David Patterson指导的指导的项目项目 RISC & RISC-V 资料来源：CSDN、腾讯科技，中信证券研究部 推出RISC-I推出RI

2、SC-III 1981年 1983年 1984 推出RISC-IV 1988年 推出推出RISC-V 2010 2015.7 RISC-V技术创始人技术创始人 成立了成立了SiFive公司公司 推出RISC-II 全球全球RISC-V 基金会成立基金会成立 2015.9 中国中国RISC-V 产业联盟成立产业联盟成立 2018.2 SiFive推出了全球首 款RISC-V芯片HiFive 2018.10 oPpMqNrMmOmNqMqNxPwPmP7N8QaQtRrRtRoOiNnNwOlOoMsM6MqQuMxNtOsNuOrRnM 2 2 为什么开发为什么开发RISC-V架构架构？ 资料来

3、源：CSDN 开发开发RISC-V技术的三位研发人员技术的三位研发人员 常见的CPU架构不能满足开源、可拓展、性价比的需求： X86不能开源、不能拓展更改。 ARM需要高昂的授权费。 基于此，三位研发人员在2010年5月开始研发“新的、开源的指令集RSIC-V”。 RISC-V的开源化使得开发人员能够从互联网上轻易得到代码，降低了开发难度，缩短了研发周期，在 很大程度上能够降低硬件的开发成本。 3 3 RISC-V架构架构的优势的优势 资料来源：Deepin，中信证券研究部 与与X86和和ARM架构相比，架构相比，RISC-V架构具有体积小、支持模块化、指令数目少、全面开源等特点架构具有体积小

4、、支持模块化、指令数目少、全面开源等特点 支持支持模块化模块化：RISC-V将不同的部分以模块化的方式组织在一起，并试图通过一套统一的架构来满足各 种不同的应用场景，这种模块化是x86与ARM架构所不具备的。 指令指令数目少数目少：受益于短小精悍的架构以及模块化的特性，RISC-V架构的指令数目非常的简洁。基本的 RISC-V指令数目仅有40多条，加上其他的模块化扩展指令也总共只有几十条指令。 全面全面开源开源，且具有全套开源免费的编译器且具有全套开源免费的编译器、开发工具和软件开发环境开发工具和软件开发环境（IDE）。其开源的特性允许任何 用户自由修改、扩展，从而能满足量身定制的需求，大大降

5、低指令集修改的门槛。 特性特性X86或或ARM架构架构RISC-V架构架构 架构篇幅大小一般在数千页一般小于三百页 是否支持模块化不支持支持 是否具有可拓展性不支持支持 指令数目的多少指令数目多，且不同的架构分支彼此不兼容 一套指令集支持所有架构。基本指令集仅40余条，加 上其它常用模块子集的指令，总指令数目也仅十几条 是否开源否是 易实现性荣建实现的复杂度高硬件设计与编译器实现非常简单 4 4 RISC-V架构出现或将导致架构出现或将导致CPU呈现三足鼎立形式呈现三足鼎立形式 过去过去CPU的架构的架构一直是一直是x86与与ARM的的天下天下。2010年年RISC-V诞生后诞生后，鉴于其兼顾

6、了传输鉴于其兼顾了传输 速度速度&传输量的优势传输量的优势，使得使得CPU架构架构或将或将呈现呈现出三足鼎立的趋势：出三足鼎立的趋势： X86：传统PC市场的主流，善于处理大数据，IP掌握在英特尔和AMD手中 。 ARM：移动（手机）市场，处理快数据为主，目前也使用在便携笔记本中，IP大部分 掌握在ARM公司。 RISC-V：同时兼顾数据传输速度与传输量，使其更适合多样性数据种类与连接的应用 场景。 资料来源：CSDN 三三种不同架构适用的应用场景：种不同架构适用的应用场景：RISC-V更适合多样数据种类与连接更适合多样数据种类与连接 5 5 SiFive：基于：基于RISC-V架构的芯片市场