苹果或将全面拥抱RISC-V架构，快来了解下主流芯片架构（帕特森的发明3）

日前，据 SemiAnalysis 报道，苹果正在将其嵌入式内核全面转移到RISC-V架构。

其实早在2021年，市场上就已有苹果拥抱 RISC-V 的消息。根据当时苹果曾经发布过的招聘信息，苹果核心操作系统团队正在招聘对 RISC-V 指令集架构 (ISA) 和 ARM 的 Neon vector ISA 有详细了解且有丰富经验的开发者，将在苹果产品上采用“创新的 RISC-V 解决方案和最先进的程序”。

目前苹果公司包括A16、M1芯片在内的核心处理器及大多数嵌入式内核是基于ARM 的 Cortex-M 系列或低端的 Cortex-A 系列内核，苹果公司需要为此支付大量的授权费用。此时，近几年刚刚兴起且得到很多企业支持的开源架构RISC-V得到越来越多的关注，有望成为未来的替代方案之一。

新兴的芯片架构红人——RISC-V

RISC-V的缘起

RISC-V（英文读作“risk-five”）架构主要由美国加州大学伯克利分校的开发人员于 2010 年发明，并且得到了计算机体系结构领域的泰斗、图灵奖得主大卫·帕特森（David Patterson）的大力支持。

系统体系架构发展多年，x86和ARM 架构已将相当成熟。之所以要发明一套新的指令集架构，是因为x86和ARM 架构经过多年的发展，变得极复杂和冗繁，而且需要支付高昂的专利授权费用。此外，修改 ARM 处理器的 RTL 代码是不被支持的，而 x86 处理器的源代码根本不可能获得。其他开源架构（如 SPARC、OpenRISC）均有着或多或少的问题。

出于上述多重原因，加州大学伯克利分校的教授与研发人员决定发明一种全新的、简单且开放免费的指令集架构，于是 RISC-V 架构诞生了。

RISC-V的优势

RISC-V 是一种全新的指令集架构。“V”包含两层意思，一是这是加州大学伯克利分校从 RISC-I 开始设计的第五代指令集架构；二是它代表了变化（variation）和向量（vector）。

经过几年的开发， RISC-V 架构已经拥有了完整的软件工具链以及若干开源的处理器实例，因此 RISC-V 架构得到越来越多的关注。2015 年，RISC-V 基金会正式成立并开始运作。RISC-V 基金会是一个非营利性组织，负责维护标准的 RISC-V 指令集手册与架构文档，并推动 RISC-V 架构的发展。

RISC-V 架构的发展目标如下：

成为一种完全开放的指令集，可以被任何学术机构或商业组织自由使用。
成为一种真正适合硬件实现且稳定的标准指令集。

开放而免费的 RISC-V 架构的诞生，不仅对于高校与研究机构是好消息，而且为前期资金缺乏的创业公司、成本极其敏感的产品、对现有软件生态依赖不大的领域提供了另外一种选择。

RISC-V 架构也得到了业界主要科技公司的拥戴，谷歌、惠普、Oracle 和西部数据等硅谷巨头都是 RISC-V 基金会的创始会员。众多的芯片公司已经开始使用（如三星、英伟达等）或者计划使用 RISC-V架构开发其自有的处理器。

热门芯片架构，你了解多少？

手把手教你玩转RISC-V CPU

看了上面关于 RISC-V 的介绍，你是否有学习的冲动？小异为你推荐一套全面介绍 RISC-V 芯片开发的好书《手把手教你RISC-V CPU》（上下册）。

这套书由中国RISC-V领域的先行者、芯来科技创始人兼首席执行官胡振波编写，中国工程院倪光南院士、中国RISC-V产业联盟理事长戴伟民博士写序推荐，同时受到业界专家包云岗、滕岭、郭雄飞、黄乐天、吴伟、何小庆、张博、张先轶的联合推荐。

上册重点关注处理器设计，系统地介绍了 CPU 设计技巧和新兴开源 RISC-V 架构。内容全面，涵盖了开源蜂鸟E203处理器各模块的具体实现，以及可扩展协处理器的实现机制。为了让读者学以致用，本书还集成了大量的实例，用实例把各个模块的实现方式贯穿起来。

下册侧重RISC-V CPU的工程与实践，通过开源蜂鸟E203处理器系统地介绍了 RISC-V 处理器的嵌入式软件开发方法，不仅给出了嵌入式软件开发的全流程，而且介绍了蜂鸟E203处理器的具体使用方法。这本书通过提供大量的实战项目帮助读者真正做到理论与实践相结合。

这套书主要面向嵌入式软件开发工程师，以及对RISC-V感兴趣的初学者和技术爱好者。

高校学生：从入门到进阶都需要一套完整的知识作为指导，包括产业情况、入门知识、开发指导、设计实践、开发实操。

业界工程师：由于RISC-V还处在早期高速发展阶段，想转入该领域的工程师都需要一本书全面了解技术和发展。

技术爱好者：对于新技术的了解需求，加上产业应用情况的进展，也需要一套书来快速获取。

此外，这套书上下两册都配有完整的配套学习资源，具体获取方法可以在书中找到，包括相关代码、教学课件、实验课件、教学视频等。

这本书助你攻破 ARM64 架构

除了 RISC-V ，前面我们还提到了现在更为主流的 ARM 架构处理器。

ARM 公司的知名度远没有 Intel 公司高，甚至也不如华为、高通、苹果、联发科和三星等这些厂商那般耳熟能详，但 ARM 架构处理器以“润物细无声”的方式渗透到我们生活中的每个角落。我们每天日常使用的电视、手机、平板电脑以及手环、手表等电子产品，到不起眼的遥控器、智能灯和充电器等，均有着 ARM 架构处理器的身影。在白色家电与汽车电子等领域，ARM 架构处理器更是无处不在，乃至我们熟知的桌面 PC、服务器和超级计算机领域，ARM 架构也开始渗透。ARM 处理器在这些领域有相当高的话语权。

小异也为大家推荐一本由ARM中国推荐的学习教程，《ARM64体系结构编程与实践》。