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移动端

序二

《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇》本书是一本介绍通用CPU设计的入门书籍,共分四部分。第一部分是CPU与RISC-V的综述。第二部分讲解使用Verilog设计CPU。第三部分介绍蜂鸟E203配套的SoC和软件平台。第四部分是附录,介绍RISC-V指令集架构,辅以背景知识解读和注解,便于读者理解。本节为序二。

作者:胡振波来源:人民邮电出版社|2018-05-23 10:59

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序二

近40年来,通用计算的两次跨时代的飞跃都来自硬件系统的逐步开放。以PC为终端的有线互联网技术完成了地址与地址之间的通信,让数据真正实现了大量传输与交互。而这一切源于美国Intel公司发明x86芯片,并将芯片提供给各大计算机制造厂商按照开放硬件标准组装,使PC大批量制造成为可能。PC的普及开创了计算机互联网的时代,互联网时代开始之初的用户数量是5亿(2003年)。以手机为终端的移动互联网实现了人与人之间的通信,让终端个人直接连接到网络。这一切都是因为英国ARM公司将CPU的IP授权给手机芯片厂商以SoC片上系统的形式研制自己的芯片,使智能手机得以大量普及,同时开创了移动互联网时代,移动互联网时代开始之初的用户数量是25亿(2009年)。

未来是物联网的时代,那时的用户数量会是多少呢?有分析称,2020年将会达到300亿,2050年极保守估算将是1000亿以上。美国公司通过完成硬件开放标准化,研发芯片并将其出售,完成了5亿用户普及;英国公司通过完成芯片标准化,并将其芯片IP有限的授权,完成了25亿用户的推广。而面对一个上百亿用户推广的目标,数以千万计的不同应用需求,必须要有更开放的形式吸引更多的力量参与,而这个答案显而易见就是——开源。只有开源,才能降低进入门槛,加快技术迭代速度,实现技术普及,满足市场需求。开源、共享、共赢,可以说在物联网时代,开源的硬件是一种必需,没有基础芯片技术的进一步开源,就没有物联网应用的未来。

而且,在摩尔定律减缓的今天,一味比拼硬件性能的技术竞赛变得越发艰难。然而性能提升的最终目的是满足应用,如何在现有的能力下最大程度地满足数以千万计的不同应用的需求,就成了当今处理器行业要面对的重要问题。RISC-V站在了时代的风口,其作为一种开源架构的出现必将对芯片产业产生深远的影响。硬件芯片的开源不再是一个噱头,而是变成了一种刚需。蜂鸟E200作为中国本土较早开源的RISC-V芯片,也将对国内的相关产业发展起到巨大的推动作用,为国内公司抓住物联网风口的大发展而助力。开源即透明,透明即可控。自主可控也是国家信息安全的保障,由国内公司自主研发并开源的RISC-V处理器,也为国家信息安全领域的应用提供了多一种选择。

这本书基于蜂鸟E200,全面而详细地介绍了RISC-V处理器,分四大部分讲解了处理器和指令集架构的基本知识与背景、处理器设计要诀、软件运行实例以及RISC-V附录资料,是国内RISC-V开源处理器社区极其稀缺的教材,可以说是RISC-V芯片版的《鸟哥的Linux私房菜》。更难能可贵的是,书中作者不但深入浅出地讲解了处理器相关的几乎全部的基本概念和功能设计要点,而且辅以大量实例与解析,是初学者在RISC-V和处理器设计领域推门入室的不二之选。

我推荐这本书,并不仅仅因为它是一本好的技术教材,更是因为它可以为更多人开启开源硬件、芯片世界的大门。开源的本质是技术合作和知识的自由传播。知识只有传播才有价值,而开源就是让知识能在广泛群体中传播,并凝聚这个群体的力量来推动相应技术的发展。开源精神可能是一种理想主义,而这种理想主义也是有其现实意义的,尤其是在著作权和专利构成技术进步壁垒下的今天,创新需要这样的理想主义来推动,而理想主义的世界需要优秀的作品来开启。

期待这本优秀的教材能为读者打开理想主义世界的大门!

郑云龙

中国科学院博士后

九天微星技术总监

2018年初 于北京


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