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前言

开源RISC-V处理器架构为国产芯片提供了一条全新的可行路径。为了帮助国内芯片研究人员和从业人员快速、深入地理解开源RISC-V处理器架构,我们在2023年出版了本书第一版。本书第一版得到了广泛的关注和讨论,许多工程技术专业人士、高校老师以及在校学生阅读后给我们提供了宝贵的建议。另外,该书还非常荣幸地得到了2023年度国家科学技术学术著作出版基金项目的资助,这是对作者最大的鼓励。在本书中,我们在第一版的基础上做了必要的勘误及优化,力求为读者呈现新的RISC-V处理器架构和系统软件方面的研究心得与成果,如开源高性能处理器的优秀代表香山处理器、商业高性能处理器的杰出代表SiFive P870及X280处理器等。

站在2024年看处理器的发展,RISC-V受到学术界和工业界越来越多的关注,已经成为第三大体系结构。2023年,谷歌公司宣布Android将全面支持RISC-V处理器架构,并将RISC-V视为Android的一级平台(Tier-1 Platform),即把 RISC-V 视为与 ARM架构同等重要,这有助于RISC-V在移动终端领域的生态发展。RISC-V在高性能领域的发展也特别迅猛,例如国内有厂商推出了64核的RISC-V服务器芯片,为推动RISC-V服务器生态起到了积极作用;SiFive公司在2023年发布的P870处理器瞄准了移动计算、消费电子产品、数据中心以及边缘基础设施等需要强大计算能力,并且对功率、性能、安全性及面积效率有较高需求的应用场景。

主要修订内容

本书是在第一版的基础上修订与优化形成的,主要修订内容如下。

● 对全书进行了全面的勘误和优化。

● 在第14章增加了LR/SC指令执行失败的内容。

● 新增了第21章(包括处理器架构基础、香山处理器架构分析、SiFive P870和SiFive P870和SiFive X280处理器核心分析等内容)。

致谢

在本书第一版出版之后,有不少热心和细心的读者发现并指出书中存在的错误,笔者对他们表示感谢!他们是曲家乐、孙家明、代祥军、李泽辰、王帅、綦文举、唐华博、王顺、刘杰。

本次修订得到了SiFive公司创始团队成员、资深总裁Jack Kang先生的大力支持,Jack Kang对RISC-V在中国的普及和推广工作非常支持,并且为本书的编写提供了大量RISC-V高性能处理器的新知识,让读者有机会深入了解新的商业高性能RISC-V处理器的实现原理和技术成果。另外,SiFive公司的Tina Xiang、Franky Fan以及Rocky Zhang也非常关注本书的修订,帮忙审阅了部分书稿,并给出了许多宝贵的意见和建议。

最后特别感谢RISC-V主要发明人、加利福尼亚大学伯克利分校的Krste Asanovic教授对本书编写和出版工作的关心,他对RISC-V在中国的发展寄予了厚望。正如他在本书推荐序中说的那样:“RISC-V的未来有无限可能。欢迎来到RISC-V生态系统,期待听到你用RISC-V做了什么。” KK5u9VGknX8eCiq/IJztGyRPiG3UEl1VVrSVbkh2wVfnWVum1vlB9v7bVnYlWo86

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