RISC-V以在定制芯片中引入48位计算

支持 RISC-V 以在定制芯片中引入 48 位计算以满足其特定要求，这越来越吸引硅供应商的兴趣。

48 位长指令的重点更多是作为 32 位和 64 位之间的中间地带，这在很大程度上是迄今为止芯片和指令集的重点。

“RISC-V 目前没有推送任何 48 位指令。但是有些成员正在执行 48 位的自定义指令……而且它主要由中值驱动，”RISC-V International 首席技术官 Mark Himelstein 说。

RISC-V 是一种开源指令集架构，公司可以免费获得许可，然后根据自己的需要进行修改。

RISC-V 设计是模块化的，这意味着公司可以根据自己的要求添加或减少模块。指令集是一个常见的组织，计算核心——可以用于图形、人工智能、矢量密码学等——可以在其上链接。

SiFive 开发了自己的 RISC-V 处理器，称为 P650，它与 Arm 的 Cortex-77 芯片进行了比较。英特尔还与巴塞罗那超级计算中心合作开发 RISC-V 高性能芯片，并投入数十亿美元制造基于包括 RISC-V 在内的所有主要架构的芯片。

RISC-V 架构在控制器和嵌入式应用程序中很流行，主要是 16 位和 32 位。Himelstein 表示，48 位指令可能会在嵌入式计算中大行其道。他还补充说，RISC-V 社区中还有关于 128 位指令的对话。

公司不得不依靠每隔几年从大供应商那里获得指令集，并且需要大量资金或影响力来获得定制芯片。Himelstein 说，RISC-V 减少了这种依赖并提供了一个免费的框架，因此公司可以构建芯片来满足自己的计算需求。

“当你想在寄存器中添加一些大素数或其他东西时，这会更难，因为你已经没有足够的位和位置来放置它们了。做 48 位的人有一个非常大的直接场。他们想要这样做的原因是他们唯一的其他选择是将该值从内存加载到寄存器中，然后添加它。如果他们将其作为指令流的一部分，则不必这样做。在某些工作负载中，这是一个好处，”Himelstein 说。

芯片专家表示，对 48 位指令的关注是从 32 位升级，而不是升级到 64 位。

Real World Technologies 的分析师 David Kanter 表示，如果有人想要更多的编码空间，那么跳转到 48 位长的指令是有意义的，并且添加新指令可能会有所帮助。

RISC-V 的主要价值主张是那些自定义指令。

“我猜社区只是空间不足，需要更多空间，”坎特说。

48 位指令是非标准的，它们的操作码格式具有很大的立即数。

“今天我们允许混合 16 位和 32 位指令的方式相同，它们允许混合 16 位、32 位和 48 位指令。它在正常的指令流中，”Himelstein 说。

RISC-V 试图构建一个简单而优雅的模块化设计，并试图通过社区的输入来减少碎片化。目标不是重复过去的错误。

“MIPS 开始时简单而优雅，后来变得相当复杂。多年来，人们在各种芯片中尝试了许多不同的功能，他们认为这些功能是好是坏，但这些功能都被搁置了，”Himelstein说。

RISC-V 归结为一组简单而扁平的标准寄存器，Himelstein 说，并补充说“我们可以站在巨人的肩膀上，从他们的经验中吸取教训。”

Himelstein 不确定 RISC-V 成员将48 位指令用于什么的应用。Tirias Research 的分析师 Kevin Krewell 也不确定，但表示可能用于存储。

“一些工作负载需要超过 32 位，但由于额外的功率和芯片，不想使用浮点数学。另一个原因可能是非常大的数据存储需要非常大的地址空间，”Krewell 说。

Krewell 说，必须有人想在软件中运行内存管理，并补充说“应用程序处理器具有专用的内存管理单元 （MMU） 硬件来管理内存页面。拥有 48 位数据路径将允许软件在没有 MMU 的情况下管理大型存储器阵列。”

审核编辑 ：李倩