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RSIC-V“一芯”学习笔记（一）——概述

news 2025/9/12 20:07:03

考研的文章和资料之后想写的时候再写怕趴

文章目录

一、阶段设计
二、环境、开发语言和工具
三、最重要的两个观念
四、处理器芯片设计
五、处理器芯片设计包含很多软件问题
六、处理器芯片的评价指标
七、复杂系统的构建和维护
八、专业世界观
九，提问的艺术(提问模板)
十、考核情况

一、阶段设计

B阶段：以RVE为主、将RT-Thread移植到AM、在给定的面积预算内优化处理器设计
A阶段：从RVE转到RV64IMAC、最终运行Linux发行版
开源EDA

二、环境、开发语言和工具

Linux环境：我准备直接用虚拟机了
软件：C语言、C++（少量）、gcc编译器。
（幸好之前苏嵌学过gcc、makefile等基础知识，底子打的好）
硬件开发:verilog 开源verilator仿真器+开源gtkwave波形查看器
（对于verilog，看了看之前学fpga的时候，倒是了解过一点，但是学的不是很深入）

硬件配置：笔记本电脑就行，无需FPGA
（当然自己设计的处理器放在上面跑也是可以的）
这里比较推荐的是ASIC

三、最重要的两个观念

1.硬件需要软件的支持才能发挥作用
狭义的处理器芯片设计: RTL开发
广义的处理器芯片设计:计算机系统软硬件协同设计

2.复杂系统是迭代演进的(多周期->流水线->超标量->乱序执行)
做事规律-从易到难，逐步推进
推荐阅读:《系统设计黄金法则:简单之美》,包云岗
KISS法则- Keep It Simple, Stupid

四、处理器芯片设计

本质：实例化和连续
可以用面包板开发，但是逐渐转成RTL开发(效率高、更方便)

补充：RTL级和Verilog语言
RTL:寄存器传输级
Verilog可以从五个层次对电路（系统）进行描述，包括:系统级、算法级、寄存器传输级（即RTL级）、门级、开关级。我们平时用的最多的为RTL级，故Verilog代码也经常被称为RTL代码。
入门verilog文章–想学verilog的，可以看看这篇文章

五、处理器芯片设计包含很多软件问题

两个本质原因

处理器芯片和其他芯片不同,离开软件就无法工作.
代码即软件- RTL代码也是,即使它描述的是硬件
需要使用合适的软件技术管理/维护/测试/评估/优化代码

软件怎么在处理器上运行？等等

六、处理器芯片的评价指标

正确性-最基本。运行100000000次后，是否也能正常运行？
软件支持–你设计的芯片只能运行排序程序，还是能启动Linux
微结构复杂度 - 单周期复杂度 cache 分支预测
PPA（性能（IPC主频）、功耗、面积）
可配置性
代码可读性、可维护性

七、复杂系统的构建和维护

了解全系统的每一处细节，为调bug有大方向
先完成后完美，体会每一项技术对系统带来的性能提升
构建正确的工具，提升开发速率
经验总结

八、专业世界观

代码要独立完成

在这里插入图片描述

九，提问的艺术(提问模板)

模板：
请回答以下问题:

你认为本问题是否属于能力训练的范畴?

是, 我应该尽最大努力解决这个问题来得到训练
否, 我要汇报讲义或框架代码中的问题, 或提供改进的建议
其他, 请补充说明

这个问题是否可以通过自己动手试一试来了解答案? (例如类似"执行ls会发生什么"/“C语言中除0会发生什么”/“Cache是直接相联更好还是组相联更好”)

是, 我试一试就可以知道答案
否, 这个问题不属于此类别

是否已经阅读并理解相关的报错信息

是
否
不适用, 这个问题没有报错信息

是否已经仔细阅读了讲义, 并确认讲义中没有提到相关信息

是
否
不适用, 这个问题属于调试的训练, 需要我独立解决

是否可以通过重新编译解决问题?

是
否
不适用, 这个问题和代码无关

是否已经尝试STFW?

是
否
不适用, 这个问题和我的代码强相关, 无法在网上直接搜索到相关信息

是否已经尝试RTFM?

是

否
不适用, 这个问题和手册无关

是否已经尝试RTFSC(包括Makefile等脚本和相关配置文件)?

是
否
不适用, 这个问题和代码无关

这个问题是否可以稳定复现?

请列出你认为对解决问题有帮助的版本信息, 可以是系统/工具/代码等版本.
请详细描述复现这个问题的具体步骤(需要的时候附上截图).
请描述你期望看到的结果.
请阐述你尝试的过程和得到的结果, 并针对这些尝试结果进行分析, 给出自己的思考(需要的时候附上截图).

十、考核情况

在所提交的项目里面随机注入三个bug，
覆盖软件、硬件、环境
约45分钟找出bug