RISC-V指令集架构研究综述

来源：软件学报杂志2021年第12期北京时间：

作者：刘畅，武延军，吴敬征，赵琛

单位：刘畅，中国科学院 软件研究所 智能软件研究中心, 北京 100190;中国科学院大学, 北京 10019011,武延军，中国科学院 软件研究所 智能软件研究中心, 北京 100190;计算机科学国家重点实验室(中国科学院 软件研究所), 北京 10019002,吴敬征，中国科学院 软件研究所 智能软件研究中心, 北京 100190;计算机科学国家重点实验室(中国科学院 软件研究所), 北京 10019003,赵琛，中国科学院 软件研究所 智能软件研究中心, 北京 100190;计算机科学国家重点实验室(中国科学院 软件研究所), 北京 10019004

摘要：指令集作为软硬件之间的接口规范，是信息技术生态的起始原点.RISC-V是计算机体系结构走向开放的必然产物，其出现为系统研究领域带来了新的思路，即系统软件问题的研究深度可以进一步向下延伸至指令集架构，从而拓展甚至颠覆软件领域的“全栈”概念.对近年来RISC-V指令集架构相关的研究成果进行了综述.首先介绍了RISC-V指令集的发展现状，指出开展RISC-V研究应重点关注的指令集范围.然后分析了RISC-V处理器设计要点和适用范围.同时，围绕RISC-V系统设计问题，从指令集、功能实现、性能提升、安全策略这4个方面，论述了RISC-V处理器基本的研究思路，并分析了近年来的研究成果.最后借助具体的研究案例，阐述了RISC-V在领域应用的价值，并展望了RISC-V架构后续研究的可能切入点和未来发展方向.

关键词：RISC-V;架构设计;处理器;性能优化;系统安全

基金资助：中国科学院先导专项（XDC05040000）