riscv架構(gòu)和arm的區(qū)別

一直以來，riscv架構(gòu)都是大家的關(guān)注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在，小編將為大家?guī)韗iscv架構(gòu)的相關(guān)介紹，詳細內(nèi)容請看下文。

一、riscv架構(gòu)和arm的區(qū)別

RISC-V架構(gòu)和ARM架構(gòu)是兩種不同的指令集架構(gòu)，它們在設(shè)計思想、開放性、應(yīng)用領(lǐng)域等方面存在一些區(qū)別。下面將從幾個方面對這兩種架構(gòu)進行比較。

設(shè)計思想：

RISC-V架構(gòu)是一種精簡指令集(Reduced Instruction Set Computing，RISC)架構(gòu)，它的設(shè)計理念是簡化指令集，提高指令執(zhí)行效率。RISC-V架構(gòu)的指令集設(shè)計簡潔清晰，具有層次結(jié)構(gòu)，指令數(shù)量少，指令格式規(guī)整。它采用了一種基于Load/Store結(jié)構(gòu)的三地址指令格式，將數(shù)據(jù)傳輸指令與算術(shù)邏輯指令分離，減少了指令的復(fù)雜度。

ARM架構(gòu)是一種精簡復(fù)雜指令集(Reduced Instruction Set Computing，RISC)架構(gòu)，它的設(shè)計理念是在保持指令集精簡性的同時，增加一些特殊指令和寄存器，提高特定應(yīng)用場景下的性能。ARM架構(gòu)的指令集設(shè)計更加復(fù)雜和靈活，包含了更多的指令和寄存器，可以滿足不同應(yīng)用場景的需求。

開放性：

RISC架構(gòu)是一種開放的指令集架構(gòu)，它的指令集架構(gòu)規(guī)范公開，并且可以免費使用。任何人都可以基于RISC-V架構(gòu)設(shè)計、制造和銷售處理器，這種開放性使得RISC-V架構(gòu)在學(xué)術(shù)界和開源社區(qū)中得到廣泛關(guān)注和使用。

ARM架構(gòu)是一種閉源的商業(yè)指令集構(gòu)，ARM公司對其指令集架構(gòu)的定義和使用有一些限制。ARM架構(gòu)的授權(quán)需要付費，只有獲得授權(quán)的廠商才能設(shè)計、制造和銷售ARM處理器。這種閉源性使得ARM架構(gòu)在商業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，ARM處理器在移動設(shè)備、嵌入式系統(tǒng)和服務(wù)器等領(lǐng)域具有很高的市場份額。

應(yīng)用領(lǐng)域：

RISC-V架構(gòu)和ARM架構(gòu)在應(yīng)用領(lǐng)域上有一些差異。

RISC-V架構(gòu)由于其開放性和靈活性，適用于各種應(yīng)用場景。它可以用于嵌入式系統(tǒng)、移動設(shè)備、服務(wù)器、高性能計算等領(lǐng)域。在學(xué)術(shù)界和開源社區(qū)中，研究人員和開發(fā)者可以基于RISC-V架構(gòu)進行創(chuàng)新和實驗，推動指令集架構(gòu)的發(fā)展。

ARM架構(gòu)由于其廣泛的授權(quán)和市場份額，更多地應(yīng)用于移動設(shè)備和嵌入式系統(tǒng)。ARM處理器在智能手機、平板電腦、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等領(lǐng)域具有很高的市場占有率。同時，ARM架構(gòu)也在服務(wù)器領(lǐng)域得到應(yīng)用，尤其是在低功耗、高性能的服務(wù)器中。

二、RISC-V架構(gòu)特點

1、完全開源

對指令集使用，RISC-V基金會不收取高額的授權(quán)費。開源采用寬松的BSD協(xié)議，企業(yè)完全自由免費使用，同時也容許企業(yè)添加自有指令集拓展而不必開放共享以實現(xiàn)差異化發(fā)展。

2、架構(gòu)簡單

RISC-V架構(gòu)秉承簡單的設(shè)計哲學(xué)。體現(xiàn)為：

在處理器領(lǐng)域，主流的架構(gòu)為x86與ARM架構(gòu)。x86與ARM架構(gòu)的發(fā)展的過程也伴隨了現(xiàn)代處理器架構(gòu)技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，但作為商用的架構(gòu)，為了能夠保持架構(gòu)的向后兼容性，其不得不保留許多過時的定義，導(dǎo)致其指令數(shù)目多，指令冗余嚴重，文檔數(shù)量龐大，所以要在這些架構(gòu)上開發(fā)新的操作系統(tǒng)或者直接開發(fā)應(yīng)用門檻很高。而RISC-V架構(gòu)則能完全拋棄包袱，借助計算機體系結(jié)構(gòu)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)成為比較成熟的技術(shù)的優(yōu)勢，從輕上路。RISC-V基礎(chǔ)指令集則只有40多條，加上其他的模塊化擴展指令總共幾十條指令。 RISC-V的規(guī)范文檔僅有145頁，而“特權(quán)架構(gòu)文檔”的篇幅也僅為91頁。

3、易于移植*nix

現(xiàn)代操作系統(tǒng)都做了特權(quán)級指令和用戶級指令的分離，特權(quán)指令只能操作系統(tǒng)調(diào)用，而用戶級指令才能在用戶模式調(diào)用，保障操作系統(tǒng)的穩(wěn)定。RISC-V提供了特權(quán)級指令和用戶級指令，同時提供了詳細的RISC-V特權(quán)級指令規(guī)范和RISC-V用戶級指令規(guī)范的詳細信息，使開發(fā)者能非常方便的移植linux和unix系統(tǒng)到RISC-V平臺。

4、模塊化設(shè)計

RISC-V架構(gòu)不僅短小精悍，而且其不同的部分還能以模塊化的方式組織在一起，從而試圖通過一套統(tǒng)一的架構(gòu)滿足各種不同的應(yīng)用場景。用戶能夠靈活選擇不同的模塊組合，來實現(xiàn)自己定制化設(shè)備的需要，比如針對于小面積低功耗嵌入式場景，用戶可以選擇RV32IC組合的指令集，僅使用Machine Mode(機器模式);而高性能應(yīng)用操作系統(tǒng)場景則可以選擇譬如RV32IMFDC的指令集，使用Machine Mode(機器模式)與User Mode(用戶模式)兩種模式。

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