Page 19 - MCU大廠分享10億級出貨秘訣

可客製化的指令集架構(ISA)
因為沒有Arm和x86的歷史 包袱，RISC-V ISA在指令規劃上 比較簡單。在標準指令集之上根 據特定應用的需要進行擴展，為 各種碎片化的新興應用提供了極 大的靈活性。例如，RISC-V向量 擴展(RVV)可以讓處理器核心加 速海量資料集的單指令流運算， 特別適合以下運算任務:機器學 習、影像壓縮處理、資料加密、音 訊和視訊多媒體處理、語音辨識 和自然語言處理。這些正是新興 物聯網應用中實施AI所必須的運 算任務。
圖1:RISC-V軟體堆疊示意圖。
(來源:Codasip)
邊緣AI應用，透過在RISC-V處理 器核心中添加客製指令可以使演 算法在相對有限的處理資源中得 到充分執行。而可客製的領域專 用架構，能夠使處理器更適合AI 演算法和軟體工作負載。
處理器核心架構是影響處理 器性能的關鍵因素，先進的架構 具有更強大的指令集和更優秀的 運算單元，因而擁有更為強大的運 算力。而在相同處理器架構下，採 用不同的實現技術也會影響到性 能的發揮。例如，採用匯流排平行 架構技術實現CPU無等待指令訪 問，可比同級別處理器運算性能
RISC-V對客製化擴展指令的 支援在某些特定應用中可能是設 計成敗的關鍵所在。使用客製化 擴展指令與其主ISA並不衝突，可 以同時支援通用的RISC-V軟體。
其上的App1不需要性能增強，也 不採用客製化ISA擴展指令，只需 要標準的編譯器就行了。而App2 和App3採用了客製化ISA擴展以 增強性能，因此必須使用相容客 製化ISA擴展的編譯器。
在圖1的RISC-V軟體堆疊 示意圖中，具客製化ISA擴展的 RISC-V處理器可以支持對即時 性要求比較高的嵌入式作業系 統(OS)，如embOS、FreeRTOS 或RT-Thread，也可以支援對 處理性能要求比較高的OS，如 Linux、Android或Windows。
Codasip CTO Zdeněk Přikryl在接受《電子工程專輯》中 國版採訪時表示，對於任何一家 MCU廠商來說，無論基於RISC-V 還是Arm架構，如果採用的是通 用設計，那麼在性能上就一定會 有所妥協。AI通常要求較高的處 理性能，而邊緣應用則需要低功 耗、小尺寸的MCU。但現實情況 是，通用處理器核心很少有適於 這種組合的性能要求。對於一些
微處理器核心對性能的影響
SPOTLIGHT
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RISC-V指令集架構從一開始 就支援基礎ISA、標準擴展，以及 客製化ISA擴展指令。Arm最初是 不支援客製化擴展，但迫於競爭 壓力也開始向Arm生態合作夥伴 開放客製化功能。即便封閉的x86 生態也開始鬆動，英特爾(Intel) 最近也開始考慮對外授權，甚至 客製化擴展也有可能。
2022年6月 | www.eettaiwan.com