|
“树无根不立，人无志不立”，根供养树的成长，志支撑人的成长，战略资源是一个国家的根，战略目标是一个民族的志。当今社会，信息技术深刻影响甚至决定着行业、产业和区域的发展，竞争发展表现为信息资源、信息技术的比拼，因此，从战略角度看，信息技术应当也必须自主。什么是信息技术？信息技术是采用计算机技术对各类信息进行加工处理，将其转换为信息资源，并进一步对信息资源进行采集感知、综合分析、关联处理、深度利用的技术。信息技术可以粗略分为硬件层面和软件层面，硬件层面以CPU处理器为代表，软件层面以操作系统为代表，本文简要介绍CPU处理器及其国产化的的知识。 什么是处理器CPU？处理器是执行计算机指令以及处理计算机软件中的数据的核心功能器件，CPU作为计算机设备的运算和控制核心，负责指令读取、译码与执行，研发门槛高、生态构建难。 作为CPU首先是对事先设计好的指令集的物理硬件实现。指令集ISA设计理念大体有两类：一类是RISC，即精简指令集，一类是CISC，即复杂指令集。最早的计算机采用CISC架构，但随着指令条目不断增长，复杂指令集的劣势也越来越明显，CISC处理器越来越难以设计和实现，于是在20世纪80年代，RISC架构被开发出来。 CISC主要理念是用一条指令来完成所有操作，目标是尽量减少每个程序的指令数量，不可避免地增加了每条指令的周期数。RISC主要理念是通过使用多个基本步骤组成的指令集，使硬件更简单，这减少了每条指令的周期数，但代价是增加了每个程序的指令数。RISC和CISC架构的主要区别是，基于RISC的机器在每个时钟周期执行一条指令。在CISC处理器中，每条指令执行的动作非常多，需要几个时钟周期才能完成。在RISC处理器中，每条指令也有一个固定的内存大小，这使得它们更容易解码和执行。在CISC机器中，指令的长度可以是可变的，这增加了处理时间。RISC和CISC架构的目的都是为了提高CPU的性能，但它们试图以不同的方式实现这一目标。 以跑步为类比，CISC和RISC的目标是提升跑步速度，CISC选择了加大步幅，所以一直在努力增加腿长，但目前增加腿长遇到了瓶颈；RISC选择了小步快跑，努力提高步频，这也是在遭遇“步子太大后容易扯着蛋”问题后的必然选择。 在不同指令集设计理念下还有不同的指令集，这些指令集大多有知识产权，也有一些指令集设计者和linux内核作者一样，选择了开源、开放。对有商业授权限制的指令集，CPU生产商需要取得相应授权才可以生产相应指令集的CPU，或者根据自己需要对相应指令集进行修改；而开源开放的指令集则无此诸多限制，例如：RISC-V指令集。 目前，RISC代表：ARM鲲鹏、飞腾、MIPS龙芯、、Alpha申威，CISC代表: X86（intel和amd公司） 海光(amd合作）、兆芯（via合作）。RISC-V 架构简单、易于移植、模块化设计、完整的工具链、开源实现、成功的流片案例以及丰富的社区贡献，相对于传统 RICS 和 CISC 架构的优势包括： 1. 灵活性——定制处理器的能力使工程师能够根据设备的具体要求将芯片组配置为大、小、强大或轻型。 2. 创新——可以实现最小指令集并使用自定义扩展和定义的扩展来创建用于尖端工具的处理器。 3. 降低成本并加快上市速度 - 开源知识产权的重用有助于降低开发成本，并使公司能够更快地将设计推向市场。
站在长远发展上来看，回避商业授权限制，选择开源、开放的RISC-V指令集应当是国产化CPU更好的发展路径。
| 
私信
