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RISC-V架构系列之1:指令集和特权模式

从笔者代码汇编得来,功能是把传入的字符c,通过RISC-V提供的标准接口(此处指OpenSBI,见 下文 )输出到终端。 ?...在第一卷RISC-V已经定义了RV32I和RV64I两个基础整数运算,并有如下扩展。 ? 现在问题来了,这么多规范,大家如果用的指令集不一致,岂不是没法互操作了?...所有的运算都在寄存器之间进行,通过单独的load和store指令,把数据从内存读出或写回。...伪汇编 平时读代码的时候,除了架构定义的汇编指令还会遇到伪汇编。伪汇编是一些帮助我们平时手写汇编提高效率的东西。比如说寄存器的赋值,下面的一条li伪指令会被翻译为lui和addiw两条指令。 ?...加上下面几行汇编即可。 ? cpu_enter里面会打印字符串。我们选择使用OpenSBI的fw_jump从固定的0x80200000加载我们的二进制,启动效果如下。

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进军服务器市场,RISC-V能否与X86一战?

世界各地的很多项目,欧洲eProcessor项目、拥有上千RISC-V核心的Esperanto CPU,以及旨在开发RISC-V关键软件组件支持的多供应商RISE项目,都有可能推动RISC-V在包括HPC...该版本的编译器生成矢量长度特定(VLS)RVV组件,该组件专门针对C920的128位矢量宽度。所有内核都在优化级别三进行编译,所有报告的结果都在五次运行取平均值。...SG2042上的FP32和FP64之间存在显著的性能差异,这表明事实上C920矢量运算不支持FP64。相比之下,在V2上运行双精度和单精度之间的性能差异要小得多。...然而,图5的平均条形图并不能提供完整的图片。C920仅支持FP32的矢量化,事实上,从图5和图4的线条可以看出,FP32的许多基准类的最大速度比FP64快。...对于下一代高性能RISC-V处理器来说,研究人员认为,提供RVV v1.0将非常有用,因为这将提供使用用于编译矢量化代码的主线GCC和Clang。

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RISC-V全球出货突破100亿个,会员同比增长26%

Crypto 向量扩展将允许有效实施密码算法( NIST)。例如,为一个通用算法 (AES128) 实现一个循环需要 1000 多条 RISC-V 指令来实现。...加密矢量使实施者能够实现巨大的性能提升。...欧洲的 RISC-V 也得到了欧洲处理器倡议的大力支持,印度的数字印度 RISC-V (DIR-V) 计划,以及中国在许多其他地区的国家资助计划的多项不同举措。...RISC-V 刚刚与 Linux 基金会一起推出了一个新的在线课程,即RISC-V 汇编编程基础 (LFD117x) ,以帮助培养与硬件相关的 RISC-V 汇编编程知识和技能。...随着 RISC-V 就业市场的升温,这些 RISC-V 课程和认证机会将继续发挥关键作用。 整个生态系统的成员继续通过尖端的 RISC-V 硬件和软件解决方案进行创新。

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最强RISC-V服务器芯片发布:4nm,192核,性能超越AMD Epyc 9754!

Ventana还利用RISC-V矢量扩展规范在其核心中添加了512位矢量处理单元,还具有 AI 矩阵扩展功能。Lanier声称这将“对某些生成式 AI 或推理工作负载有很大帮助”。...支持512位矢量扩展 Ventana希望迅速抓住,并将其纳入Veyron V2核心设计的另一个重大变化是RISC-V Vector 1.0 512位矢量扩展。...此外,512位矢量扩展将为HPC和AI工作负载提供与X86和Arm处理器有竞争力的性能,在这些工作负载,CPU将进行AI计算,而不是像GPU和其他加速器一样在CPU上或CPU外部使用加速器。...Ventana为Veyron V2核心添加了512位矢量扩展,使矢量引擎能够支持矩阵运算,并允许客户将自己的矩阵引擎添加到架构,无论是在核心中还是在使用UCIe链路的离散小芯片中与之相邻。...Veyron V2内核还支持RVA23体系结构配置文件,该配置文件强制使用512位矢量扩展。还有一些在矢量引擎上运行的加密函数。

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嵌入式ARM设计编程(四) ARM启动过程控制

观察程序执行过程的寄存器及存储器的变化情况。 (2)实验过程请记录并思考以下内容: 1)如何建立异常矢量入口表? 2)如何在汇编语言中切换至C语言的main函数?。...3)如何在C语言中调用汇编语言函数,并完成参数传递? 4)汇编语言函数中用到的寄存器如何保护与恢复,为什么要保护参考程序的R11?...答:建立异常矢量入口表需要设置中断类型号,并且要设置中断服务子程序段地址,以根据异常矢量表进入不同模式的中断程序。在实验程序也有定义: 2.如何在汇编语言中切换至C语言的main函数?...在汇编程序需要使用EXPORT伪操作来声明,同时,在C程序调用该汇编程序之前需要在C语言程序中使用extern关键词来声明该汇编程序。...而在汇编程序调用C语言程序的方法是:在C程序不需要使用任何关键字来声明将被汇编语言调用的C程序,但是在汇编程序调用该C程序之前需要在汇编语言程序中使用IMPORT伪操作来声明该C程序。

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计算机体系结构的一知半解

微处理器在20世纪70年代仍然处于8位时代(英特尔8080) ,主要用汇编语言编程,竞争对手通过汇编语言的例子来展示他们的优势。...任何在 RISC上用于执行/分离指令和数据缓存、芯片上的二级缓存、深层管道以及同时获取并执行多条指令的想法都可以并入 x86,在2011年前后,PC时代差不多到了巅峰时期。...无论是否有效地提高了计算效率,每个活跃的内核都在燃烧能量,而且并行计算的加速受限于顺序运算的部分。真正的程序有更复杂的结构,允许在任何时刻使用不同数量的处理器。...对于机器学习和图形学的许多应用来说,这比需要的精确度更高。例如,在DNN,推理通常使用4位、8位或16位整数,从而提高了数据和计算的吞吐量。...在开源生态系统的帮助下,灵活开发的芯片将展示先进的技术,从而加速商业应用,处理器的 ISA 很可能是 RISC-V,流程也可能演进到敏捷硬件开发来。

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一文了解指令集和微架构

通过这些逻辑组合使动作具有了意义,而这些实现特定功能的逻辑组合集合就是指令集,基本的加减运算。 指令集是一个标准,其会随着需求变化不断添加新的指令或优化。...编译器在这个过程,要经过编译、汇编、链接等几个步骤, 最后生成"可执行文件",可执行文件中保存的是二进制机器码,这串机器码可以直接被CPU读取和执行。...所以,CPU在设计之前,就需要先设计一套指令集或者说使用现成的指令集(ARM、X86指令集)并在硬件电路上实现这些指令。...4 指令集与微架构 微架构是将指定指令集在处理器如何执行实现的方法,同现实生活解决相同问题有很多途径的原理一样:同一指令集可以有不同的微架构,因同一指令可以通过不同的电路单元或组合来实现。...除此之外,其他指令集架构也占据部分市场MIPS、Power等。

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浅析C++内存布局

从贝尔实验室诞生的第一个Unix系统使用的是a.out格式(直到今天,直到文件仍然称为a.out文件)。Windows使用可移植植入(PortableExecutable,PE)格式。...MacOS- X使用Mach-O格式。现代x86-64Linux和Unix系统使用可调可链接格式(ELF)。...确切的说,类只是一个类型的定义,它是没有大小可言的,用sizeof运算符对一个类型名操作,得到的是具有该类型实体的大小: #include class Test { };...二进制可执行文件的执行流程 可执行文件生成过程 预处理:进行头文件和宏定义的替换 编译:由编译器把高级语言代码编译为汇编代码 汇编:由汇编器把汇编代码翻译成二进制代码,也即是.o文件 连接:由连接器把多个...linux系统从开机到启动,执行流程从代码层面看大致经历: 设备上电后执行一段bootloader的汇编阶段。

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为什么要有 RISC-V

我们统计的是汇编语言指令,他们统计的也许是机器语言指令。增长的主要原因是 x86 ISA 通过 SIMD 指令实现数据级并行。...它以二进制编码十进制数(Binary Coded Decimal,BCD)的形式进行算术运算,但它已化为信息技术的历史尘埃。...RV32I 已冻结,永不改变,这为编译器开发者、操作系统开发者和汇编语言程序员提供了稳定的指令目标。模块化特性源于可选的标准扩展,硬件可根据应用程序的需求决定是否包含它们。...如果软件使用了一条未实现的可选 RISC-V 扩展指令,硬件将发生自陷,并在软件层执行该指令的功能。此特性属于标准库的一部分。...RISC-V 无须仅为市场营销的热闹而添加新指令。RISC-V国际基金会决定何时往菜单添加新的选择,经过由软硬件专家组成的委员会公开讨论后,他们才会出于必要的技术原因添加指令。

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RISC-V CPU 为 NASA 的下一代航天计算机提供动力

HPSC 的处理器取代了老化的基于 PowerPC 的 BAE RAD750,后者于 20 多年前推出,并已在无数航天器飞行,包括好奇号和毅力号漫游车以及詹姆斯韦伯太空望远镜。...说到这一点,除了四个通用 RISC-V CPU 内核外,HPSC 处理器还将配备八个 SiFive 的 AI/ML 优化的 X280 矢量处理内核。...X280是具有高级矢量数学扩展的 RISC-V CPU 内核。...SiFive 声称,这些矢量扩展使芯片设计人员能够实现比标准 RISC-V 矢量指令高六倍的性能,同时保持平台的低功耗包络。 然而,除了纯粹的性能之外,用于外太空的芯片还必须应对恶劣的工作条件。...例如,如果不想要浮点数学加速,可以坚持使用整数基数和扩展。但是,如果想要 FPU、支持原子指令和其他功能,可以自由地在 CPU 内核实现这些定义的扩展。

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64位RISC-V、高度可编程,低功耗

芯片中的12个高度可编程AI加速引擎,也是基于睿思芯科自定义开发的RISC-V矢量扩展指令集设计而成。 完全采用RISC-V指令架构,能够令SoC芯片各个功能模块更好协调,提升性能。 ?...就具体性能而言,PygmyRISC-V CPU具有64位位宽,主频600 MHz,基于RV64G指令集,支持双精度浮点运算,具备乘法器、除法器、开方器等,主控CPU功耗仅为10mW。...Pygmy的12个AI内核均为高度可编程,可以支持各种主流AI算法。 各个引擎可以灵活调配,令用户可以在高性能和低功耗间自由配置。...Google使用的是固定的脉动阵列(systolic array),而作为基于RISC-V的多核可编程AI引擎,能效却可超过纯ASIC加速器的实现。...Accelerates的演讲,以Pygmy为例,说明RISC-V的先进和强大。

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未来2到3年,RISC-V将超越所有架构!

RISC-V的基础指令集只有40多条,加上其他基本的模块化扩展指令总共几十条指令,非常简单,而且任何企业、开发者都可以免费使用RISC-V,创造出具有完全自主知识产权的IP核或芯片。...基于此,高通在2019年就已经将RISC-V应用到了其骁龙865 SoC当中的微控制器,截至目前已经出货了6.5亿个RISC-V内核。...并且,该SDK还可以使用OpenXLA PJRT Runtime进行高效调度操作。...主要用于传感器融合,以及汽车应用其他矢量或机器学习密集型工作负载。 此外,后续SiFive还将推出基于更高性能的P870系列打造的X280-A。...在设计工具方面,SiFive与Synopsys有深度合作,帮助RISC-V客户快速解决SoC设计当中使用RISC-V CPU面临的验证和实现流程当中的各种挑战。

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FFmpeg 6.0 发布

新版本还添加了很多新的音频和视频过滤器, arc、showcwt、backgroundkey 和 ssim360,以及一些硬件过滤器。...此外,该版本还包括:在编解码器中使用了新的 FFT 和 MDCT  实现、大量 bug 修复、更好的 ICC 配置文件处理和色彩空间信号改进、引入大量 RISC-V 矢量和标量汇编优化例程,以及一些新的改进的...而 Vulkan 改进和更多的 FFT 优化等一些已提交的功能,则预计将出现在下一个次要版本 6.1 ,官方表示将根据新的发布时间表尽快发布。...muxer 向 cropdetect 过滤器添加新模式以根据运动矢量和边缘检测 crop-area 适用于 10/12bit 422、10/12bit 444 HEVC 和 VP9 的 VAAPI 解码和编码...新选项:-fix_sub_duration_heartbeat WavArc 解码器和解复用器 弃用 CrystalHD 解码器 SDNS 解复用器 RKA 解码器和解复用器 ffmpeg CLI

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用哪吒D1开发板体验riscv向量底层编程

-march是指定了riscv的模块化的指令集选项,可以通过选项指定目标RISC-V支持的模块化的指令集的组合。比如下面几种组合。...而在V扩展的操作,需要扩展下面的寄存器组。 ? 下面来具体分析一些每个寄存器的作用。 vstart 矢量起始位置寄存器指定了执行矢量指令时起始元素位置,每条矢量指令执行后 VSTART 会被清零。...vl 矢量长度寄存器指定了矢量指令更新目的寄存器的范围,矢量指令更新目的寄存器中元素序号小于 VL 的元素,清零目的寄存器中元素序号大于等于 VL 的元素。...vtype VTYPE 寄存器指定了矢量寄存器组的数据类型以及矢量寄存器的元素组成。 ? 通过C910的数据手册,可看出 ?...在riscv,内联汇编的写法 asm volatile("nop"); 这样编译器在编译后会生成可以执行的汇编代码。

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Imagination推出APXM-6200 RISC-V CPU IP核,性能超越Cortex-A510

由于支持RISC-V矢量扩展并具有专门针对AI加速器的快速数据耦合,这款处理器能够为AI功能提供助力。...另外,Imagination RISC-V解决方案的Catapult SDK(软件开发套件)提供嵌入式开发人员为目标应用编写、构建和调试软件所需要的一切工具,包括一套能够提升AI工作负载性能的全新矢量计算库...现在,任何Visual Studio用户都可以访问该市场,并将该Catapult 扩展安装到他们的常规开发环境。...开发人员现在就可以抢在硬件上市之前,使用其中所包含的 QEMU(快速仿真器)和 Catapult 软件模型来构建和运行 RISC-V 软件。...Imagination Technologies计算副总裁Shreyas Derashri表示:“Imagination 为希望从采用 RISC-V架构的设计获益的企业消除了障碍。

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程序员必练六大项目:从数据结构到操作系统,计算机教授为你画重点

每当我不知道该拿什么练手,或者想学习一种新的编程语言或框架时,我就会从以下项目中选择一种开始coding: 每个程序员都应该尝试的挑战性项目 文本编辑器 不使用GUI框架内置的文本框组件,要如何搭建支持光标移动...作者亨利推荐了一本免费电子书《使用Rust构建RISC-V操作系统》作为入门教材(地址见文末)。 ? △图源:Austin Z....电子表格 电子表格应用程序(Excel)将文本编辑器和编译器的挑战结合在了一起。 在这个项目中,你需要学会如何在内存中表示单元格内容,并实现用于方程式的编程语言解释器。...并且,网友们纷纷建言献策,又推举出好几个优质上手项目: 从零搭建数据库 光线追踪器 矢量图形编辑器 图像解码器 网页聊天室 pi计算器的位数 通用终端实用程序(grep) FTP客户端和服务器 所以,...id=21790779 《使用Rust构建RISC-V操作系统》: http://osblog.stephenmarz.com/index.html

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RISC-V 汇编语言程序设计(3)编译环境和上板实验

由于在学习的初期,需要一些参数的设置,以及生成后的文件需要做一些转换处理,因此我们将C语言及汇编语言组织起来,形成一个有效的工具链供学员使用。...工具链如图3-1: 3-1 1.将工具链目录复制到硬盘上 (asm_compile) 2.如要开发一段程序,首先在工具链目录内建立一个目录(文件夹)asm_run_led. 3.在新建的文件夹内创建子目录...5.返回上上级目录 , 看到有run.bat文件,这是一个批处理文件,该批处理文件在DOS下将编译,链接等可执行文件结合在一起,最后生成2进制文件(asm_run_led.bin)。...反汇编程序:在工具链同时生成了fii.txt文件,可以用来观察汇编指令与机器码之间的关系。...RISC-V CPU对指令执行: 1.首先将编译过的FPGA的文件(fii_cpu_sys.bit)下载到fpga使用FII-PRX100-D的开发板) 2.将USB线缆连接到计算机和FII-PRX100

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0496-使用Parquet矢量化为Hive加速

本文主要介绍如何在Hive利用基于SIMD的优化,使Apache Parquet表的查询运行效率提升26%以上。 2 CPU矢量矢量化是将算法从一次操作一个值转换为一次操作一组值的过程。...上图显示了使用scalar和vector指令添加两组值的简单示例 例如,支持AVX-512指令集的CPU提供512位寄存器,与16个标量指令的相同计算相比,它可以保存多达16个32位的值并执行简单操作如在一条指令执行加法运算...3 Hive矢量化 为了利用这些优化,Hive在HIVE-4160引入了矢量化查询执行,参考: https://issues.apache.org/jira/browse/HIVE-4160 矢量化查询执行引入了新的运算符和表达式...支持嵌套复杂类型处理的工作尚在进行。当查询的数据是嵌套复杂类型时(list,map或struct),查询引擎会降回使用矢量化执行。...当满足某些条件(受支持的字段类型或表达式),使用Hive查询就会使用矢量化执行。如果查询不能使用矢量化,则会回退到非矢量化执行。

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简易RISC软核CPU设计

指令寄存器、累加器、算术逻辑运算单元、数据控制器、状态控制器、程序计数器、地址多路器等基本部件。是用于实现根据特定指令集生成的汇编代码的硬件运行环境。...本文在介绍risc-v 指令集的相关基本概念后,通过一个简易的risc-v 处理器设计,来说明处理器工作时的各种细节。 2,CPU的工作流程 常见的CPU内部有5级流水线组成。...在CPU的工作流程,首先读取PC(程序计数器)指向的地址的指令,送入到译码模块,译码器对opcode指令进行译码,经过译码之后得到指令需要的操作数寄存器索引,可以使用此索引从通用寄存器组(Register...当一个操作天然就需要有三个不同的操作数,但是 ISA 只提供了两个操作数时,编译器或者汇编程序程序员就需要多使用一条 move(搬运)指令,来保存目的寄存器的值。...第三,在 RISC-V 对于所有指令,要读写的寄存器的标识符总是在同一位置,意味着在解码指令之前,就可以先开始访问寄存器。第四,这些格式的立即数字段总是符号扩展,符号位总是在指令中最高位。

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