CPU的灵魂—处理器架构
处理器架构是微处理器非常重要的特征之一,在历史上诞生了许许多多经典的处理器架构。例如大名鼎鼎的x86架构,他是由Intel公司在1978年推出的复杂指令集(CISC),应用在Intel 8086处理器中。那时候的他们和微软公司达成合作,几乎垄断了所有个人计算机的软硬件市场,挣得是盆满钵满。经过多年的发展,x86的架构从16位一直发展到64位,几乎所有的个人电脑都是X86架构,包括我写这篇文章用的笔记本电脑。
在PC领域,X86架构占有了绝大多数的市场,虽然还有很多其他的复杂指令集(CISC)可选,但是表现并不出色,因为在计算机行业,多半都是赢者通吃的规则。
在嵌入式领域,ARM公司牢牢掌握着几乎所有的嵌入式设备的核心架构。他们设计的Cortex系列内核非常的成功并且优秀,并且ARM公司提出了IP授权的新盈利模式,财富从天而降,临在这个智慧的公司上。
传统处理器架构的弊端
x86架构和Cortex架构,存在着以下两种弊端
- 因为这两个架构为它各自的缔造者公司源源不断地创造财富,所以,后来的人几乎很难窥探这一块蛋糕,想要学习到这两个架构上的更多信息,是一件非常困难的事情。
- 因为这两个架构是在不断完善的,所以会不停的想要兼容旧的指令。具体可以想象一下,作为程序员的你,甲方爸爸不停的叫你增加需求,你又不能影响之前的功能,又要新添功能,所以会引入很多冗余的代码。这两个架构在近十几年间不断的推陈出新,导致了他们的指令集异常复杂,指令手册读起来非常难受,理解起来更是困难。
RISC-V处理器架构
我必须得隆重的向大家介绍这样的一个处理器架构,这个架构不算新,因为它诞生于2010年,由美国加州大学伯克利分校的Krste Asanovic和Andrew Waterman以及Yunsup Lee等人开发的。他们非常不满X86或是ARM架构高昂的专利费以及日渐复杂的指令集数目,于是就轻飘飘的吼了一声,“重新开始吧”。
就像Linus大神因为不满“付费”的代码管理公司对Linux社区程序员无情的盘剥,“任性”的创造GIT一样。伯克利分校的那群人,面对架构垄断的现实,也开始了他们在处理器架构设计舞台上的表演。
简约是复杂的最终形式。
—— 列奥纳多·达·芬奇(Leonardo da Vinci)
“RISC-V”处理器架构就是这样一个 完美的 、简单的“艺术品”,它解决了传统垄断处理器架构存在的诸多弊端,是当之无愧的后起之秀。
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