isa是什么意思（理解开源的ISA）

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本文是 RISC-V 基础知识的入门读物。公开了开放式架构理念，以及模块化 ISA 的技术描述，以及一些商业 RISC-V 微处理器实现。

RISC-V 开放指令集架构是当今可用的专有架构(例如 ARM 的那些)的流行替代方案。自诞生以来，RISC-V 在学术和商业上的逐渐普及。

了解 RISC 与 CISC

RISC 是 1980 年代提出的一种计算机架构哲学，作为英特尔、摩托罗拉和几乎所有其他人当时提供的商业架构的替代方案。这种架构最初被称为“复杂指令集计算机”或 CISC，它依靠密集指令集来实现被认为有用和必要的各种操作。然而，包括IBM 和加州大学伯克利分校在内的许多研究团队发现，编译器通常最终使用这些复杂指令集的一小部分。这一发现和其他发现引发了对更大指令集的需求的质疑，将重点放在简单性作为提高效率的一种手段。

总体而言，RISC 在许多方面与 CISC 是相反的。通常，CISC中央处理单元 (CPU)有一些寄存器和大量指令，其中大部分都可以访问内存，而 RISC CPU 有很多寄存器和非常有限的指令集，内存访问仅限于少数加载和存储指示。

为了说明复杂指令和简单指令之间的区别，表 1 显示了使用 CISC CPU( NXP 的 s08)和 RISC CPU(ARM Cortex M0+ )递增计数器变量的代码比较。

表 1. CISC 和 RISC 代码之间的示例比较。

在该表中，CISC 允许在单条指令中递增变量，而 RISC 需要通过加载和存储来访问内存。尽管这显示了代码大小的差异，但这并不是 apple to apple的比较，因为架构之间存在许多差异，因此这并不能证明一个在技术上优于另一个。

今天，英特尔 x86/x64 架构证明了 CISC 微处理器没有被 RISC 取代，而 ARM 架构证明了 RISC 已经主导了移动设备市场。

RISC-V 历史

RISC 的首字母缩写词是 1980 年左右由加州大学伯克利分校的 David Patterson 教授创造的，他与斯坦福大学的 John Hennessy 教授合作产生了他们著名的著作《计算机组织与设计》和《计算机架构：一种定量方法》。由于他们在 RISC 架构上的工作，他们在 2017 年获得了ACM AM 图灵奖。

从 1980 年快进到 2010 年，第五代 RISC 研究项目的开发开始了，最终被称为 RISC-V。

RISC-V International——一个开放的 ISA

RISC-V 是一种开放指令集架构 (ISA)，这意味着您可以自由地在微处理器或微控制器中实现 RISC-V CPU，而无需向使用此 ISA 的任何人支付版税。

RISC-V International 是一家全球非营利组织，拥有并维护 RISC-V ISA 知识产权。其主要目标之一是保持 RISC-V 的设计基于简单性和性能，而不是专注于商业利益。出于这个原因，RISC-V International依赖于其代表微处理器生态系统群体的成员，从个人到谷歌、英特尔和英伟达等组织。成为会员有很多好处，包括为 ISA 的设计做出贡献的可能性，以及投票批准提议的更改。在下面的图 1 中，您可以看到多年来 RISC-V 发展的高级时间表。