晶心科技(Andes Technology)的RISC-V核心包括:
以25系列為例如下表所示:
AndesCore™的D25F是基於32-bit CPU 的IP核心在 AndeStar™ V5 架構上,它結合了RISC-V技術,它能夠提供很高的工作頻率(最高96MHz)及執行效率(2.59 DMIPS/MHz, 3.54 CoreMark/MHz),同時D25F還支持RISC-V P-extension(預定)DSP/SIMD ISA和單精度和雙精度浮點數指令。
D25F可選擇包括有效分支(branch prediction)的分支預測(efficient branch)執行、指令和資料快取(caches)記憶體、低延遲存取的本地記憶體、內部Flash記憶體的錯誤檢查(ECC)與保護,和Andes自定的擴充介面(ACE: Andes Custom Extension),如此可增加專用指令來加速性能及降低功耗。
D25F內含5級的流水線(pipeline)可提高操作效率。其功能還包括PLIC和向量中斷(vectored interrupts)
提供各種類型的系統服務的中斷事件、AXI 64-bit或 AHB 64/32-bit bus、PowerBrake 和 WFI 模式用於低功耗和電源管理和支援JTAG偵錯介面。
功能方塊圖如下所示:
RISC-V核心D25F其功能相當於ARM Cortex®-M4F,但具有更高的執行效率及更低的功耗。
其特性如下:
1. RISC-V核心D25F支援32-bit的RISC-V指令集架構(ISA: Instruction Set Architecture):
(1) 它是32-bit高效率的精簡指令集電腦(RISC: Reduced Instruction Set Computing),AndeStar™ V5 指
令集架構(ISA: Instruction Set Architecture),符合RISC-V技術。內含5級(Stage)的指令流水線(pipeline)與指令預取單元,能夠按順序預先存取5個指令,從而隱藏指令的存取延遲。具有較高的效能、較低的成本與較低的耗電。
(2) 內含浮點數運算單元(FPU)、數位信號處理器(DSP)、乘法器(Multiplier)、除法器(Divider)和加速單元,同時內含分支預測(Branch predication)來加速程式碼的控制,可應用於高級運算和資料處理,來提升語音、音頻、圖像和信號處理的性能。
(3) 記憶體的存取順序為小端模式(Little Endian),將程式的32-bit指令經由指令區域記憶體(ILM:Instruction Local Memory)介面與32-bit資料經由資料區域記憶體(DLM: Data Local Memory)介面分別儲存在快取(Cache)SRAM,同時具有錯誤修正碼(ECC: Error-Correcting Code)功能,來進行指令/資料的寫入及讀取動作。同時具先進的CoDense™ 技術可減少程式碼的大小。且內含實體記憶體保護(PMP: Physical Memory Protection)。
(4) 偵錯(Debug)功能:支援RISC-V的JTAG偵錯(Debug)介面標準、4個硬體中斷點(Breakpoints)及成熟的互動式偵錯(Debug)工具。
(5) 平台級中斷控制器(PLIC: Platform-Level Interrupt Controller)用於支持廣泛的系統事件:向量(vectored)增強中斷提供即時(real-time)性能的處理、支援WFI(等待中斷)及WFE(等待事件)、中斷優先順序可配置/可程式設計、適用于即時性能的增強向量中斷處理、支援中斷優先搶佔及向量(vectored)增強中斷提供即時(real-time)性能的處理。
(6) 支援32-bit的標準AHB-Bridge(相當於PC的北橋)系統匯流排介面,用於存取核心外部指令和資料。
(7) 支援32-bit的標準APB-Bridge(相當於PC 南橋)周邊匯流排介面,用於存取周邊設備的資料。
2. 支援機械模式(Machine Mode)程式能夠存取所有的控制及狀態暫存器(CSR: Control and Status Register),而使用者模式(User Mode)只能夠存取有限的控制及狀態暫存器(CSR)。
3. 靈活性(Flexibility):
(1) 易於安排搶先式(preemptive)中斷。
(2) StackSafe™ 硬體可協助測量堆疊的大小,並可檢測執行時堆疊記體的上溢/下溢(overflow/underflow)。
(3) 內含Flash記憶體的ECC偵錯或奇偶同位元(Parity)檢查來提供記憶的故障保護。
(4) 核心之間提供數種記憶體配置。來控制程式碼的大小和性能要求。
4. 能源管理:可在PowerBrake、QuickNap™ 和等待中斷(WFI: Wait For Interrupt)等不同場合進行電源管理。
5. 應用:網絡和通信、先進的電機控制、視頻和圖像處理、感測器元件(device)及集線器(hub)。
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