RISC-V設計簡單的指令集

RISC-V 指令集是基于精簡指令集計算 RISC 原理建立的開放指令集架構，RISC-V 是在指令集不斷發展和成熟的基礎上建立的全新指令。RISC-V 指令集完全開源，設計簡單，易于移植 Unix 系統，采用模塊化設計，擁有完整的工具鏈，同時有大量的開源實現和流片案例。

特性

• 完全開源。對指令集使用，RISC-V 基金會不收取高額的授權費。開源采用寬松的 BSD 協議，企業完全自由免費使用，同時也容許企業添加自有指令集拓展而不必開放共享以實現差異化發展。
• 架構簡單。RISC-V 架構秉承簡單的設計哲學。體現為：在處理器領域，主流的架構為 x86 與 ARM 架構。x86 與 ARM 架構的發展的過程也伴隨了現代處理器架構技術的不斷發展成熟，但作為商用的架構，為了能夠保持架構的向后兼容性，其不得不保留許多過時的定義，導致其指令數目多，指令冗余嚴重，文檔數量龐大，所以要在這些架構上開發新的操作系統或者直接開發應用門檻很高。而 RISC-V 架構則能完全拋棄包袱，借助計算機體系結構經過多年的發展已經成為比較成熟的技術的優勢，從輕上路。RISC-V 基礎指令集則只有 40 多條，加上其他的模塊化擴展指令總共幾十條指令。 RISC-V 的規范文檔僅有 145 頁，而“特權架構文檔”的篇幅也僅為 91 頁。
• 易于移植?，F代操作系統都做了特權級指令和用戶級指令的分離，特權指令只能操作系統調用，而用戶級指令才能在用戶模式調用，保障操作系統的穩定。RISC-V提供了特權級指令和用戶級指令，同時提供了詳細的RISC-V特權級指令規范和RISC-V用戶級指令規范的詳細信息，使開發者能非常方便的移植linux和unix系統到RISC-V平臺。
• 模塊化設計。RISC-V 架構不僅短小精悍，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一的架構滿足各種不同的應用場景。用戶能夠靈活選擇不同的模塊組合，來實現自己定制化設備的需要，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）；而高性能應用操作系統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。
• 完整的工具鏈。對于設計 CPU 來說，工具鏈是軟件開發人員和 cpu 交互的窗口，沒有工具鏈，對軟件開發人員開發軟件要求很高，甚至軟件開發者無法讓 cpu 工作起來。在 cpu 設計中，工具鏈的開發是一個需要巨大工作量的工作。如果用 RISC-V 來設計芯片，芯片設計公司不再擔心工具鏈問題，只需專注于芯片設計，RISC-V 社區已經提供了完整的工具鏈，并且 RISC-V 基金會持續維護該工具鏈。當前 RISC-V 的支持已經合并到主要的工具中，比如編譯工具鏈 gcc, 仿真工具 qemu 等。
• 開源實現。RISC-V 在主流代碼托管平臺上有大量的開源實現項目，可供開發者學習交流。
• 成功的流片案例。已經有機構和商業公司流片的案例。
• 社區貢獻。RISC-V 發展到今天已經建立起了完善的開源社區，擁有完整的工具鏈維護，大量的開源項目。

?