11.29 嵌入式工程師寄語:RISC-V架構,下一個8051?

首先感謝麵包板社區組織的試讀活動,也感謝《RISC-V架構與嵌入式開發快速入門》作者的工作。最初申請書籍的初心在於自己日常工作包含嵌入式設計,同時也聽做投資的朋友提過RISC-V投資前景,於是抱有好奇與解惑的心理,想要去探索一番RISC-V架構的核心及其與現有嵌入式架構在應用上的區別。收到書籍將近一月,利用工作之餘斷斷續續看了不少。

本書14章,350多頁,單獨介紹RISC-V架構的內容不是很多,大部分內容其實是蜂鳥E203 MCU的開發技術介紹。

嵌入式工程師寄語:RISC-V架構,下一個8051?

1. RISC-V架構核心

本書第3/4章講述了RISC-V的基本架構和主要的中斷/異常處理。書中提到了RISC-V架構的多個優勢:模塊化的指令集、可配置的通用寄存器組、規整的指令編碼、簡潔的存儲器訪問指令、高效的分支跳轉指令、簡潔的子程序調用、零開銷硬件循環、簡潔的運算指令等一系列特性。

RISC-V架構的核心靈魂是其精簡指令集, RISC本身表示精簡指令集,而RISC-V是佰克利發明的一種特定指令集架構。RISC-V架構目標在於成為真正適合硬件實現且穩定的標準指令集。從應用者的角度看,這是目前芯片發展或者說社會技術發展的根本需求,特別是IoT引領的物聯網技術潮流。

RISC-V架構相較於x86、ARM等架構而言,是一種相當年輕的架構。由經驗豐富的大師操刀,在前人的研究基礎之上取其精華,避免了很多老架構在當前新需求前存在的問題,也為後來者的需求提供了很多解決方案。在IoT潮流中,華為、高通等大公司已經紛紛加入RISC-V陣營,這也從一定程度上認可RISC-V未來的發展趨勢。標準而先進性的東西,在需求面前將會很容易被廣泛接受。

2. RISC-V架構與現有嵌入式架構在應用上的區別

本書5/6/7章以及後續部分章節重點介紹了蜂鳥E203 MCU的相關技術。由於沒有相應的開發板,這幾章只是大概的看了看。由其架構總圖可見,RISC-V架構下嵌入式MCU該有的那些個功能模塊也是同樣會存在的,如:GPIO、PWM、SPI、I2C、UART等,這些畢竟是經典而通用的模塊。大體而言,在應用層面,RISC-V架構與現有嵌入式架構設計出來的芯片不會顯現太大的差別(主要指嵌入式應用開發人員,在寄存器層面的編程使用,操作大同小異)。

3. 下一個8051

本書第一章有一個特別讓我感興趣的標題:進入32位時代,誰能成為下一個8051。作為玩過AT89C51、STC89C52、MSP430、STM32等多種MCU的愛好者,我相當的好奇。一種架構的先進性或者說一種架構取代另一種架構的成功因素不會只有一條,當下的嵌入式芯片設計也並非某一家之言可以決定。沒有廣泛的被認知度、沒有龐大的用戶群和相應的生態系統,必定成不了氣候。

產業發展的往往會有集聚效應,是指集中於一定區域內特定產業的眾多具有分工合作關係的不同規模等級的企業與其發展有關的各種機構。芯片的設計和應用在發展上也有一個類似的效應:一個成熟的架構會帶動技術生態鏈的集聚發展,周邊技術發展會不由自主向該架構靠攏。

從本質看,工程師喜歡用熟悉的技術,商家喜歡熟悉的賺錢方式,於是生態鏈會接受自身兼容的產物。RISC-V架構的自身技術優勢具備了,在生態鏈的完善上再進一步,未必不能成為下一個8051。

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本文來源:電子工程專輯社區-麵包板網站

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