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4.1 与众不同的蜂鸟E200处理器

《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇》第4章开源RISC-V——蜂鸟E200系列超低功耗Core与SoC,本章对蜂鸟E200处理器的介绍将使用许多处理器的关键特性参数或名称,对于完全不了解CPU的初学者而言可能难以理解,请参见本书第二部分与第三部分的各章节进行系统学习后再行理解本章。本节为大家介绍与众不同的蜂鸟E200处理器。

作者:胡振波来源:人民邮电出版社|2018-05-23 13:36

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第4章 开源RISC-V——蜂鸟E200系列超低功耗Core与SoC

蜂鸟E200系列处理器由作者所在的公司开发,是一款开源RISC-V处理器。蜂鸟是世界上最小的鸟类,其体积虽小,却有着极高的速度与敏锐度,可以说是“能效比”最高的鸟类。E200系列以蜂鸟命名便寓意于此,旨在将其打造成为一款世界上最高能效比的RISC处理器。

注意:本章对蜂鸟E200处理器的介绍将使用许多处理器的关键特性参数或名称,对于完全不了解CPU的初学者而言可能难以理解,请参见本书第二部分与第三部分的各章节进行系统学习后再行理解本章。

4.1 与众不同的蜂鸟E200处理器

在第3章中介绍了诸多的开源与商用RISC-V处理器核,对于商业公司提供的付费IP本文不加以评述,但是对于众多开源实现加以分析,可以发现如下现象。

目前开源的RISC-V实现主要以国外为主,难以取得本土开发人员的交流和支持。

面向IoT领域的高性能且超低功耗的开源RISC-V处理器,可以选择的并不多,能效表现也难以对目前IoT领域的主流商用ARM Cortex-M系列处理器(2级或者3级流水线实现)形成有效的替代。

绝大多数的开源处理器仅提供处理器核的实现,没有提供配套SoC和软件示例,用户若要将其使用起来,且移植完整软件需要额外付出不小的努力。

大多数的开源实现或来自个人爱好者或来自高校。其开发语言或使用VHDL,或使用System Verilog。来自产业界工程团队,且使用最稳健的Verilog RTL实现的开源RISC-V处理器尚不多见。

有些开源RISC-V处理器使用高级的Chisel语言转换生成Verilog RTL代码,造成代码可读性很差,给业界只熟悉Verilog的芯片工程师使用造成了困难。

绝大多数开源处理器仅提供处理器核的实现,但是并没有提供调试方案的实现,很少有开源处理器能够支持完整的GDB交互调试功能。

绝大多数开源处理器均文档比较匮乏。

以上是许多国内用户接触RISC-V并选择超低功耗开源处理器核时遇到的困难。蜂鸟E200系列处理器可有效解决以上这些问题,与其他的RISC-V开源处理器实现相比,它具有如下显著特点。

蜂鸟E200系列是一个开源的RISC-V处理器。蜂鸟E200系列由中国大陆研发团队开发,用户能够轻松与开发人员取得交流和支持。

蜂鸟E200处理器研发团队拥有在国际一流公司多年开发处理器的经验,使用稳健的Verilog 2001语法编写的可综合RTL代码,以工业级标准进行开发。

蜂鸟E200的代码为人工编写,添加丰富的注释且可读性强,非常易于理解。

蜂鸟E200专为IoT领域量身定做,其具有2级流水线深度,功耗和性能指标均优于目前主流商用的ARM Cortex-M系列处理器,且免费开源,能够在IoT领域完美替代ARM Cortex-M处理器。

蜂鸟E200不仅提供处理器核的实现,还提供完整的配套SoC、详细的FPGA原型平台搭建步骤,详细的软件运行实例。用户可以按照步骤重现出整套SoC系统,轻松将E200处理器核应用到具体产品中。

蜂鸟E200不仅提供处理器核的实现、SoC实现、FPGA平台和软件示例,还实现了完整的调试方案,具备完整的GDB交互调试功能。蜂鸟E200是从硬件到软件,从模块到SoC,从运行到调试的一套完整解决方案。

蜂鸟E200系列提供丰富的文档和实例,本书亦专门对其源代码进行完整的剖析。

蜂鸟E200的开源口号是:让免费的蜂鸟E200成为中国的下一个8051,为中国IoT领域的发展助力提速。感兴趣的读者可以在互联网上搜索作者曾发表过的文章《进入32位时代,谁能成为下一个8051》。

蜂鸟E200开源项目的源代码托管于著名开源网站GitHub。GitHub是一个世界著名的免费的项目托管网站,任何用户无须注册即可从网站上下载源代码,众多的开源项目均将源代码托管于此。E200项目网址请在GitHub中搜索“e200_opensource”。关于GitHub网站上e200_opensource开源项目的完整代码层次结构详解,请参见第17.1节。


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