全球首个RISC-V OoO CPU面世，RISC-V魅力何在？

2019年10月31日，SiFive公布了IP产品的一个里程碑，因为他们展示了其有史以来第一个乱序的CPU微体系结构，并承诺在现有RISC-V内核上实现显着的性能飞跃，并提供与Arm产品相比具有竞争力的PPA指标。

说起SiFive这个公司，其实很有意思。SiFive中国是在去年8月份成立的，与其他跨国企业的做法不一样的是，SiFive中国是一个独立公司，在中国独立运营，并非SiFive的子公司。它有自己的董事会，有自己的管理团队，未来它可以独立接受投资，也包括来自中国的投资。但同时也跟SiFive有关系，如提供IP还有其他方面的技术。

SiFive于2017年发布了U54系列，这是该公司第一个能够运行完整 *** 作系统（例如Linux）的成熟CPU IP。

讲回正题，全球首个RISC-V处理器CPU，到底是一个什么东西？为什么RISC-V架构如此受追捧？

全新的RISC-V OoO CPU：U8面世

到目前为止，如果我们想基于新的ISA设计新的CPU，则首先要从小处着手，然后进行迭代，然后继续为设计增加更多的复杂性，这相对来说还不足为奇。SiFive的U5和U7系列相对来说CPU微体系结构较为简单。与Arm的低端和微控制器内核相比，它们能提供一些非常具有成本效益的选择和替代方案，但实际上并不能满足需要更高性能的更复杂工作负载的任务。

但新的U8系列通过大幅改善新的微体系结构，其性能比U54和U74高出5到4倍，这是我们行业中极其罕见的性能提升。

SiFive针对U8系列的设计目标也非常简单：直接对标Arm Cortex-A72，U8系列的目标是在性能上不相上下，并且在只有对手一半面积的同时提供15倍的更高的电源效率。当然，拿A72来比，还是有点“欺负”老产品的意味，不过SiFive的PPA目标相对较高，这意味着U8应该比Arm的最新一代内核更具竞争力。

RISC-V魅力何在？

顾名思义，RISC-V是RISC的第五个版本。RISC，即“精简指令集计算机”，是图灵奖得主John L Hennessy和David A Patterson对行业的重大贡献，由加州大学伯克利分校于1980年发布。芯片指令集帮助计算机软件与底层硬件设备通信，是计算机的基本组成部分。

我们先看看全世界对RISC-V的态度：

全球第一大硬盘产商西部数据（Western Digital）将以每年10亿到20亿颗的预期来推动RISC-V,逐步完成全线产品迁移到RISC-V定制架构；

MicroSemi提供基于Risc-V+Linux+CNN加速的AI解决方案；

印度政府则大力资助基于RISC-V的处理器项目，使RISC-V成为了印度的事实国家指令集；

RISC-V基金会的会员已经增加到150多个，大学、科研院所和企业大量使用或评估基于RISC-V的应用，参与度之高，覆盖面之广，盛况空前；

指令集架构的生态链正在成长和完善，工具链、RTOS/Linux *** 作系统的移植等工作都取得关键突破。

无论模块化指令集“能屈能伸”，还是甩掉向后兼容 历史 包袱“无病一身轻”，再到40多条基本指令“大道至简”，且使用BSD License开源协议彻底开放，RISC-V的种种优势，宛如指令集纷繁万象中的一股春风。

早在去年，就有很多公司开始量产基于RISC-V的芯片，例如国内的嘉楠云智和华米等，他们做RISC-V芯片较早。行业人士当时也预计其他很多做RISC-V芯片的公司可能会在2019年或2020年正式推出基于RISC-V的芯片。

所以，兆易创新带来了GD32V系列开发板。

GD32V系列来袭

近期，业界领先的半导体供应商兆易创新正式推出全球首个基于RISC-V内核的GD32V系列32位通用MCU产品，提供完整工具链并持续打造RISC-V开发生态。

GD32VF103系列MCU采用了全新的基于开源指令集架构RISC-V的Bumblebee处理器内核，是兆易创新携手中国芯来 科技 面向物联网及其它超低功耗场景应用自主联合开发的一款商用RISC-V处理器内核。

GD32VF103系列RISC-V mCU提供了108MHz的运算主频,以及16KB到128KB的片上闪存和6KB到32KB的SRAM缓存, gFlash专利技术支持内核访问闪存高速雾等待。Bumblebee内核还内置了单周期硬件乘法器、硬件除法器和加速单元应对高级运算和数据处理的挑战。

GD32V系列新品全部符合工业级高可靠性和温度标准，并提供至少十年的持续供货保证。芯片的静电防护(ESD)防护水平在人体放电(HBM)模式可达5KV，器件放电模式(CDM)可达2KV，远高于行业安全标准，从而适用于复杂环境并让终端产品更可靠耐用。

全新的GD32VF103系列RISC-V MCU即刻上市。立创商城现已同步发售。

物联网 *** 作系统分为低资源MCU设备端和高资源CPU设备端；
低资源MCU设备端，由于硬件资源有限，一般都是用极低内核资源的 *** 作系统，如FreeRTOS,TinyOS,Lite OS,这类os，一般都是以C，C++进行编程，一般由资深的嵌入式工程师进行应用程序设计，难度较高。
还有一类是目前针对物联网应用开发而设计的低门槛的 *** 作系统，一般使用目前最流行的JAVA，JavaScript，LUA等高级语言编程的 *** 作系统； 使用JavaScript编程的目前有多种开源 *** 作系统，运营的比较好的是RUFF，目前有一款nodemcu使用LUA编程，JAVA因为移植难度比较大，目前只有钛极OS(TiJOS）可以实现在低资源MCU上进行编程。在淘宝上可以找到他们的开发套件，例程也比较详细和丰富。
高资源CPU设备端，资源大，可以实现复杂功能，一般都有大公司在拼，如谷歌的Brillo OS，微软的WIN10 IOT版本，uClinux，华为LiteOS等。

当我们选配一款英特尔的CPU不能光从它是带K还是带F来分辨哪个更靠谱。K和F代表了一款CPU的后缀，并不是所有的处理系列都包含这些后缀。英特尔CPU的后缀也不仅仅只有K和F。

G1-G7，代表图形处理的级别，G后面的数字越大代表核显性能越强。E，代表嵌入式CPU。F，表示CPU没有内置核心显卡，必须搭配独立显卡使用。H、M、U、Y，都是移动版专用（比如笔记本）字母越小，功耗越大，H>M>U>Y。HK，不锁频的高性能移动版CPU。

HQ，四核高性能移动版CPU。K、S、T,表示功耗，字母越小，功耗越大，性能越好，K>S>T,另外K也表示可超频，性能大大地提升。X、XE，代表了最强劲的CPU，属于旗舰中的旗舰。在英特尔的CPU命名体系里后缀是最复杂难懂的一部分，可谓是千变万化。

比如：H在第八代酷睿以前表示BGA焊接封装，所对应的是M表示PGA封装。但从8代开始H对于酷睿i7来说不止意味着BGA封装，也意味着6核。所以以后缀这种粗犷的判断方式来判断CPU的性能是不靠谱的，至少它所包含的信息并不全面。

英特尔CPU系列分类英特尔的CPU除了我们耳熟能详的酷睿品牌系列i3、i5、i7、i9

、X之外，还有至强、凌动、奔腾、赛扬、安腾和Quark系列，赛扬、奔腾、酷睿系列多用于普通电脑；至强、安腾系列多用于服务器；凌动系列多用于手机和平板电脑；Quark系列多用于可穿戴设备和物联网设备。

一块CPU的完整编号包含了：品牌、产品等级、迭代、SKU数字位数、后缀。

所以这也能很好地解释后缀去描述CPU性能为什么会不准确，比如一代的i7和时代的i7可能后缀会是一样的，但显然是没有任何可比性的。因为迭代架构升级所带来的性能提升是非常显著的。

迭代号后面的三位数字就是CPU的SKU数字位数，一般都是比较稳定的存在不轻易发生改变。如：Core
i7-6700K、Core i7-7700K、Core
i7-8700K，都是700这个型号。一般情况下，这个数字越大表示频率越高，性能也就越强，这点和CPU的产品等级（i3、i5、i7）是类似的命名方法。

CPU标准电压和低电压的区别通常情况下笔记本CPU后缀带有U结尾表示低电压CPU（功耗通常在15W~18W），而标准电压CPU后缀带有M结尾（功耗通常在35W或更高一些）。低功耗的CPU主频往往不足2GHz，而标准电压CPU的主频通常在2GHz以上，标准电压CPU比低电压的CPU性能要高一个档次，比如：低电压的i5-4200U性能级别相当于标准电压的i3-3210。

在很多时候，性能并不是衡量一块CPU的唯一标准。比如：经常要出差的人，显然希望自己的笔记本电脑足够轻、足够薄、续航时间更长。显然低功耗的CPU可以带来更长的续航时间，散热系统精简之后，笔记本也可以做得更轻、更薄。

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