本文是其中的一部分Techxchange.：RISC V.
你会学到什么：
- RISC-V国际协会正在开发一些旨在支持特定行业以及以新的和前所未有的方式支持特定行业的可选扩展。
- 提供了以下扩展的三个示例：加密，向量和减少的代码大小。
RISC-V最近庆祝了它的10年周年纪念日。我们的社区现在处于独特的位置，以利用开源软件和硬件面前的所有内容的历史。
RISC- v是一种全新的开源体系结构，体现了RISC计算机的原理。这是一个灵活的平台，适合针对从物联网(IoT)到超级计算机等行业需求的解决方案。
我们最初开发了一个紧凑的指令集体系结构(ISA)，它能够包含通用的、可选的和定制的扩展。毫不奇怪，现在的标准比上世纪80年代第一个商业化RISC芯片出现在产品中的时候要高得多。这意味着对ISA特性有更多的需求，同时也需要不断增长的生态系统来生产可部署的产品。
当然，ISA只是冰山一角。就其本身而言，它并没有什么用处，所以我们已经并将继续开发一个丰富的软件生态系统，以确保工具和功能(例如，模拟器、验证工具、操作系统、管理程序、调试器、编译器等)都已就绪。相应地，RISC-V成员可以从与社区共享共同努力和加速创新中受益。
我们的组织正在开发一些可选的扩展，旨在以新的和前所未有的方式支持特定的行业以及整个计算行业。我将在这里讨论三个例子:密码学、向量处理和简化的代码大小。
安全
无论是行业还是实现，公司都必须决定他们的应用程序需要的安全级别。这是自RISC开始以来情况发生了很大变化的案例之一，从需要使用改进的加密标准，如AES，到防范恶意攻击，如Spectre和Meltdown。
例如，RISC-V加密任务组设计了许多指令，这些指令是其他扩展的一部分（例如，RISC-V的比特操纵扩展），并且是设计密码专用扩展。因此，如果财务正在确保每次交易，我们定义了将超过AES-128加密的数量级（从1145指令从64位RISC-V设计上的指令的指令减少超过一个级别所需的指令的扩展。利用RISC-V的矢量扩展，高性能实现可以进一步将指令的数量降低到每块的指令小于一个指令，同时提供对侧通道攻击的改善的抵抗力。RISC-V International是我们允许进入我们的ISA的节俭，任务组必须向社区展示扩展和指示的价值。
矢量处理
矢量处理已经存在了很长一段时间，从ILLIAC, STAR，当然还有cure -1计算机。对于像天气预报和声纳这样的细分市场来说，它一直都很有价值。然而，随着人工智能(AI)的复兴和机器学习(ML)在所有类型的应用和解决方案中的普及，向量处理需求已成为主流。
RISC-V有利于其历史上的时间。我们目睹了我们面前的所有实现以及现代应用程序和工作负载的需求。因此，我们在社区内拥有一组架构师，设计矢量扩展以处理最苛刻的使用，如稀疏矩阵。
此外，因为我们创建的矢量扩展没有历史的负担，并且具有整体的视角，所以我们关注的是到底需要什么。例如，对于内存系统，为了减少那些非常稀疏的矩阵操作的影响，我们增加了虚拟内存(如页表和tlb)和内存访问(支持有效减少遍历操作的缓存影响的实现)。
减少代码大小
减少代码大小要求通常从嵌入式操作（例如IOT应用程序和计算机设备）发出。我们创建了用于支持16位指令版本的C扩展，了解我们的32位范围标准指令集中存在的相应说明。正如您可能想象的那样，这会降低空间要求并提高缓存局部性。
然而，一旦我们设计了C扩展，就可以清楚地看到，所有其他段都可以利用扩展来增强它们的缓存局域性。随后，C扩展成为大多数实现者在其设计中将包含的基本扩展。但我们并没有就此止步。我们从整体上考虑了嵌入式市场的需求，并启动了其他扩展，比如Zfinx。它允许实现者在整数和浮点操作之间共享寄存器，从而减少寄存器所需的空间。
使用这些示例，您可以看到RISC-V正在寻找特定行业的需求并将其转化为适当的RISC-V功能。这种全面的观点加上RISC-V的灵活性吸引了来自广泛行业的成员。我们打算继续这个范式。因此，您可以有一天希望在烤面包机中看到RISC-V和地球上最大的超级计算机和两者之间的超级计算机。
欲了解更多信息，请查看https://riscv.org/technical/。
Mark Himelstein是CTORISC-V国际协会。
