嵌入式微處理器內(nèi)核界的傳奇老炮兒8051同志已經(jīng)年屆四十，其所代表的深嵌入式微處理器內(nèi)核架構(gòu)也正在從8位時(shí)代向著32位時(shí)代進(jìn)行遷移。進(jìn)入32位時(shí)代，誰(shuí)能成為8051的接班人，在深嵌入式領(lǐng)域一統(tǒng)江湖？本文將與讀者一起探討這個(gè)有意思的話題。

1.1 深嵌入式領(lǐng)域背景簡(jiǎn)介

在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)分類中，處理器應(yīng)用分為三個(gè)領(lǐng)域：服務(wù)器領(lǐng)域、PC領(lǐng)域、嵌入式領(lǐng)域。

服務(wù)器領(lǐng)域在早期還存在著多種不同的架構(gòu)呈群雄分立之勢(shì)，不過(guò)由于Intel公司商業(yè)策略上的成功，目前Intel的x86處理器芯片幾乎成為了這個(gè)領(lǐng)域的霸主。

而PC領(lǐng)域本身的幾乎是由Windows/Intel軟硬件組合本身的發(fā)展而壯大，因此x86架構(gòu)是目前PC領(lǐng)域毫無(wú)疑問(wèn)的壟斷者。

而傳統(tǒng)的嵌入式領(lǐng)域所指范疇非常之廣泛，所謂“嵌入式”，名如其文，指在很多芯片中，其所包含的處理器就像嵌入在里面不為人知一樣，嵌入式領(lǐng)域的應(yīng)用非常之廣泛，是處理器除了服務(wù)器和PC領(lǐng)域之外的主要應(yīng)用領(lǐng)域。

近年來(lái)隨著各種新技術(shù)新領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展，嵌入式領(lǐng)域本身也被發(fā)展成了幾個(gè)不同的子領(lǐng)域而產(chǎn)生分化：

首先隨著智能手機(jī)（Mobile Smart Phone）和手持設(shè)備（Mobile Device）的大發(fā)展，移動(dòng)（Mobile）領(lǐng)域逐漸發(fā)展成了規(guī)模匹敵甚至超過(guò)PC領(lǐng)域的一個(gè)獨(dú)立領(lǐng)域，其主要由ARM的Cortex-A系列處理器架構(gòu)所壟斷。由于Mobile領(lǐng)域的處理器主要需要加載Linux操作系統(tǒng)，同時(shí)涉及到復(fù)雜的軟件生態(tài)，因此其具有和PC領(lǐng)域一樣對(duì)軟件生態(tài)的嚴(yán)重依賴。目前既然ARM Cortex-A系列已經(jīng)取得了絕對(duì)的統(tǒng)治地位，其他的處理器架構(gòu)很難再進(jìn)入該領(lǐng)域。

其次是實(shí)時(shí)（Real Time）嵌入式領(lǐng)域，該領(lǐng)域相對(duì)而言沒(méi)有那么嚴(yán)重的軟件依賴性質(zhì)，因此沒(méi)有形成絕對(duì)的壟斷，但是由于ARM處理器IP商業(yè)推廣的成功，目前仍然以ARM的處理器架構(gòu)占大多數(shù)市場(chǎng)份額，其他處理器架構(gòu)譬如Synopsys ARC等也有不錯(cuò)的市場(chǎng)成績(jī)。

最后是深嵌入式領(lǐng)域，該領(lǐng)域更加的像前面所指的傳統(tǒng)嵌入式領(lǐng)域，該領(lǐng)域的需求量非常之大，這種深嵌入式領(lǐng)域往往注重低功耗、低成本和高能效比，無(wú)需加載像Linux這樣的大型應(yīng)用操作系統(tǒng)，軟件往往是需要定制的裸機(jī)程序或者簡(jiǎn)單的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，因此對(duì)軟件生態(tài)的依賴性相對(duì)比較低。因此在該領(lǐng)域很難形成絕對(duì)的壟斷，但是由于ARM處理器IP商業(yè)推廣的成功，目前仍然以ARM的Cortex-M處理器占據(jù)多大數(shù)市場(chǎng)份額，其他的架構(gòu)譬如Synopsys ARC、***Andes等也有非常不錯(cuò)的表現(xiàn)。

綜上，由于移動(dòng)（Mobile）領(lǐng)域崛起成為一個(gè)獨(dú)立的分類領(lǐng)域，現(xiàn)在通常所指的嵌入式領(lǐng)域往往是指深嵌入式領(lǐng)域或者實(shí)時(shí)嵌入式領(lǐng)域。說(shuō)到此處，我們就不得不提及一位前輩老炮兒：8051內(nèi)核。

1.2 8位時(shí)代的傳奇老炮兒——8051

說(shuō)起8051內(nèi)核，熟悉嵌入式領(lǐng)域的朋友，幾乎無(wú)人不知無(wú)人不曉。8051作為一款誕生了數(shù)十年之久的微處理器內(nèi)核，在8位嵌入式微處理器內(nèi)核領(lǐng)域，它是當(dāng)之無(wú)愧的傳奇老炮兒。

自從Intel于1980年為嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā) Intel MCS-51 (通常簡(jiǎn)稱 8051)單芯片微控制器（簡(jiǎn)稱單片機(jī)）至今，8051內(nèi)核架構(gòu)已經(jīng)走過(guò)將近40個(gè)年頭。Intel還以專利轉(zhuǎn)讓的形式把8051內(nèi)核轉(zhuǎn)讓給了許多其他半導(dǎo)體公司，這些公司進(jìn)一步發(fā)展出不同型號(hào)基于8051內(nèi)核的微控制器芯片，因此形成了一個(gè)龐大的8051家族。

由于幾十年發(fā)展下來(lái)的龐大的用戶群和生態(tài)環(huán)境，以及多年來(lái)眾多備受肯定的成功產(chǎn)品，可以說(shuō)8051內(nèi)核幾乎成為8位微處理器內(nèi)核的業(yè)界標(biāo)桿。8051內(nèi)核架構(gòu)在1998年失去專利保護(hù)，久經(jīng)沙場(chǎng)的它再次迸發(fā)出強(qiáng)大的二次生命力，各種形式的8051架構(gòu)MCU（微控制器Microcontroller Unit）進(jìn)一步涌入市場(chǎng)，各種基于8051內(nèi)核的芯片產(chǎn)品層出不窮，各種免費(fèi)版本的8051內(nèi)核IP也可以從各種渠道獲取。

當(dāng)然由于8051內(nèi)核并沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的組織和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理，所以也存在著體系結(jié)構(gòu)混亂，各種增強(qiáng)型復(fù)雜多樣的問(wèn)題，雖然時(shí)常也都自稱為8051內(nèi)核，但是其實(shí)各有差別，琳瑯滿目讓人難以分辨。但是這絲毫無(wú)法影響8051內(nèi)核的經(jīng)典地位，時(shí)至今日，雖然目前微處理器內(nèi)核正在經(jīng)歷著向32位架構(gòu)遷移的大趨勢(shì)，但是8051內(nèi)核仍然有著舉足輕重的地位，在大量的MCU，數(shù)模混合芯片，SoC芯片中仍能看到8051內(nèi)核的身影，并且在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，在適合8位架構(gòu)處理器內(nèi)核的應(yīng)用領(lǐng)域中都將繼續(xù)使用8051內(nèi)核，可以說(shuō)是廉頗雖老，尚能飯也。

8051內(nèi)核之所以能在嵌入式領(lǐng)域取得如此成功的地位，可以歸功于如下幾個(gè)方面的原因：

廣泛的被認(rèn)知度，簡(jiǎn)單的體系結(jié)構(gòu)。

沒(méi)有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的限制，免費(fèi)和開(kāi)源的版本眾多，非常適合中小型芯片公司采用。

龐大的用戶群以及相應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)。

成熟且免費(fèi)的軟件工具鏈支持。

盡管如此，8051作為一款誕生了接近40年的8位CISC（復(fù)雜指令集）架構(gòu)內(nèi)核，雖然是老驥伏櫪壯心不已，但是由于其性能低下，尋址范圍局限，已經(jīng)難以適應(yīng)更多的新興應(yīng)用領(lǐng)域。隨著IoT的發(fā)展和崛起，雖然嵌入式領(lǐng)域?qū)τ谔幚砥鲀?nèi)核的需求更加井噴，但是更多的是開(kāi)始采用32位架構(gòu)，且很多傳統(tǒng)的8位應(yīng)用領(lǐng)域也在開(kāi)始向著32位架構(gòu)遷移。

1.3 IoT的崛起——32位時(shí)代的到來(lái)

IoT（物聯(lián)網(wǎng)：Internet of Things）這個(gè)概念的提出和全面進(jìn)入人們的視線其實(shí)并不久遠(yuǎn)，應(yīng)該IoT說(shuō)是時(shí)下最熱點(diǎn)的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域之一。即便近一年來(lái)火爆的AI風(fēng)頭更勁一時(shí)無(wú)兩，但是IoT也是AI的基礎(chǔ)支撐技術(shù)，譬如以智能家居和智能城市為例，IoT終端設(shè)備支撐和AI的邊緣智能計(jì)算便是很重要的兩項(xiàng)技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，IoT與AI呈現(xiàn)出相輔相成進(jìn)一步提速發(fā)展之勢(shì)。根據(jù)麥肯錫全球機(jī)構(gòu)的最新報(bào)告預(yù)測(cè)，全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)?？赏?025年以前達(dá)到11兆美元，這意味著物聯(lián)網(wǎng)將有潛力在2025年時(shí)達(dá)到約11%的全球經(jīng)濟(jì)占有率。

物聯(lián)網(wǎng)的新興應(yīng)用需要使用到性能更高的32位架構(gòu)微處理器內(nèi)核。以MCU為例，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴式裝置和智能家居為目前MCU市場(chǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力，而32位架構(gòu)更是當(dāng)前驅(qū)動(dòng)MCU成長(zhǎng)的重要領(lǐng)域。譬如以智能家居為例，智能家居中的有些應(yīng)用需要更精確的測(cè)量和控制、更好的能效，都需要有更復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型和運(yùn)算，這就要求MCU的運(yùn)算速度大幅提升，以滿足能耗和運(yùn)算的需求。32位MCU執(zhí)行效能更佳，能夠滿足眾多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)處理能力要求， 能夠兼顧物聯(lián)網(wǎng)的低功耗和高性能要求。有分析稱，以2015年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，全年全球32位MCU的出貨量，就已經(jīng)超過(guò)4/8/16位MCU的總和。

談及32位架構(gòu)微處理器內(nèi)核，就難以繞開(kāi)該領(lǐng)域的學(xué)霸ARM Cortex-M同學(xué)了。

1.4 既生瑜何生亮——ARM Cortex-M的獨(dú)角戲

眾所周知，ARM公司雖然設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)基于ARM架構(gòu)的處理器核，但是商業(yè)模式并不是直接生產(chǎn)處理器芯片，而是作為知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP：Intellectual Property）供應(yīng)商，轉(zhuǎn)讓授權(quán)許可給其合作伙伴。ARM公司的強(qiáng)大之處便在于其與眾多合作伙伴一起構(gòu)建了強(qiáng)大的ARM陣營(yíng)，全世界目前幾乎大多數(shù)主流芯片公司都直接或者間接的在使用ARM架構(gòu)處理器。

圖1 ARM公司合作伙伴圖譜

ARM Cortex-M內(nèi)核是ARM公司推出的一組用于低功耗微控制器領(lǐng)域的32位RISC處理器系列IP，包括Cortex-M0, Cortex-M0+，Cortex-M1， Cortex-M3， Cortex-M4(F)， Cortex-M7(F)，Cortex-M23， Cortex-M33(F)。如果Cortex-M4 / M7 / M33處理器包含了硬件浮點(diǎn)運(yùn)算單元（FPU），也稱為Cortex-M4F / Cortex-M7F / Cortex-M33F。

Cortex-M的應(yīng)用場(chǎng)景雖然不像Cortex-A系列（Mobile領(lǐng)域應(yīng)用處理器）那樣光芒四射，但是其應(yīng)用的嵌入式領(lǐng)域如前文所述隨著IoT的發(fā)展需求量巨大。2009年Cortex-M0這款超低功耗的32位處理器問(wèn)世后，就成了各芯片制造商競(jìng)相爭(zhēng)奪的香餑餑，僅僅9個(gè)月時(shí)間，就有15家廠商與ARM簽約。至今Cortex-M3與Cortex-M0的合計(jì)出貨量已經(jīng)超過(guò)200億，其中有一半的出貨是在過(guò)去幾年完成的，據(jù)稱每30分鐘的出貨量就可以達(dá)到25萬(wàn)片。

Cortex-M的耀眼領(lǐng)域之一便是MCU。如前文所述，隨著IoT的發(fā)展，MCU的需求也極大增長(zhǎng)。在ARM推出Cortex-M之前，全球主要的幾個(gè)MCU芯片公司大多采用8位、16位內(nèi)核或者其自有的32位架構(gòu)內(nèi)核。ARM推出Cortex-M 之后，迅速受到市場(chǎng)青睞，至今，主要的MCU廠商中幾乎都有使用ARM 的Cortex-M內(nèi)核的產(chǎn)品線。MCU排名前十的廠商，雖然很多都曾用自有架構(gòu)，但是這些采用自有架構(gòu)處理器的MCU廠商都面臨市場(chǎng)萎縮的問(wèn)題，使其難以堅(jiān)守自有架構(gòu)處理器，譬如瑞薩，目前在工控領(lǐng)域已經(jīng)推出了多款基于ARM Cortext-M內(nèi)核的MCU。因此，有聲音表示：“未來(lái)Cortex-M系列的MCU產(chǎn)品替代傳統(tǒng)的8051或其它商業(yè)自有架構(gòu)是大勢(shì)所趨”。甚至有聲音表示：“未來(lái)，MCU產(chǎn)品將不再按8位，16位和32位來(lái)分，而是會(huì)按照M0核，M3核以及M4核等ARM內(nèi)核的種類來(lái)分?！?可以說(shuō)，32位MCU領(lǐng)域目前幾乎成為了ARM內(nèi)核的獨(dú)角戲，無(wú)敵是多么寂寞啊，筆者也不得不替非ARM架構(gòu)的商業(yè)處理器廠商們拊膺長(zhǎng)嘆：既生瑜，何生亮啊。

2016年7月，日本軟銀集團(tuán)以約243億英鎊（約合320億美元）和高達(dá)43%的溢價(jià)收購(gòu)ARM公司。軟銀之所以高價(jià)收購(gòu)ARM也是因?yàn)锳RM正在成為智能硬件和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的標(biāo)配。在收購(gòu)ARM公司時(shí)，軟銀CEO孫正義曾表示：“這是我們有史以來(lái)最重要的收購(gòu)，軟銀集團(tuán)正在捕捉物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的每一個(gè)機(jī)遇，ARM則非常符合軟銀的這一戰(zhàn)略，期待ARM成為軟銀物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略前進(jìn)的重要支柱?！敝?，孫正義更表示：“未來(lái)20年內(nèi)，ARM架構(gòu)芯片的年出貨量將達(dá)到1萬(wàn)億顆，ARM能夠立刻收集所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”。 2017年6月，ARM宣布了Cortex-M3和Cortex-M0兩款處理器的免前期授權(quán)費(fèi)計(jì)劃。意味著自此之后ARM Cortex M系列的兩款處理器M0和M3均被免除了早期授權(quán)費(fèi)（Up Front License Fee），不過(guò)這并不是意味著徹底的免費(fèi)，使用M0和M3的芯片在量產(chǎn)后仍需向ARM逐片支付版稅（Royalty）。

雖然32位MCU領(lǐng)域幾乎成了ARM的獨(dú)角戲，但是由于嵌入式市場(chǎng)的多樣性，在32位嵌入式微處理器IP市場(chǎng)，也還有其他的處理器IP供應(yīng)商表現(xiàn)不俗，譬如嵌入式處理器IP市場(chǎng)占有率排名第二Synopsys ARC處理器，也有著出色的表現(xiàn)。不過(guò)和ARM強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)比起來(lái)，所有其他非ARM的商業(yè)32位處理器都無(wú)法對(duì)ARM的壟斷地位形成撼動(dòng)。似乎ARM即將統(tǒng)治這個(gè)世界，毫無(wú)疑問(wèn)地成為32位嵌入式處理器領(lǐng)域的下一個(gè)8051了。吃瓜群眾們紛紛表示可以回家洗洗睡了。就在此時(shí)，RISC-V走向了臺(tái)前。

1.5 初生牛犢——RISC-V

RISC-V架構(gòu)主要由伯克利大學(xué)的Krste Asanovic教授等開(kāi)發(fā)人員于2010年發(fā)明，并且得到了計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的泰斗David Patterson的大力支持。伯克利的開(kāi)發(fā)人員之所以發(fā)明一套新的指令集架構(gòu)而不是使用成熟的x86或者ARM架構(gòu)，是因?yàn)檫@些架構(gòu)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展變得極為的復(fù)雜和冗繁，并存在著高昂的專利和架構(gòu)授權(quán)問(wèn)題。并且修改ARM處理器的RTL代碼是不被支持的，而x86處理器的源代碼根本不可能獲得到，而其他的開(kāi)源架構(gòu)（譬如SPARC，OpenRISC）均有著或多或少的問(wèn)題。

有感于計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和指令集架構(gòu)已經(jīng)經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展非常成熟，但是像伯克利大學(xué)這樣的研究機(jī)構(gòu)竟然無(wú)米下鍋（選擇不出合適的指令集架構(gòu)供其使用），伯克利大學(xué)的教授與研發(fā)人員決定發(fā)明一種全新的，簡(jiǎn)單且開(kāi)放免費(fèi)的指令集架構(gòu)。于是RISC-V架構(gòu)誕生了，RISC-V (英文讀作“risk-five”)，是一種全新的指令集架構(gòu)，"V"包含兩層意思，一是這是Berkeley從RISC I開(kāi)始設(shè)計(jì)的第五代指令集架構(gòu)，二是它代表了變化(Variation)和向量(Vectors)。

經(jīng)過(guò)幾年的開(kāi)發(fā)，伯克利大學(xué)為RISC-V架構(gòu)開(kāi)發(fā)了完整的軟件工具鏈以及若干開(kāi)源的處理器實(shí)例，得到了越來(lái)越多人的關(guān)注。

圖2 RISC-V架構(gòu)標(biāo)志圖

2016年是RISC-V正式走向開(kāi)放發(fā)展的元年，RISC-V基金會(huì)（Foundation）正式成立開(kāi)始運(yùn)作，RISC-V基金會(huì)是一個(gè)非盈利性的組織，負(fù)責(zé)維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的RISC-V指令集手冊(cè)與架構(gòu)文檔，并推動(dòng)RISC-V架構(gòu)的發(fā)展，RISC-V架構(gòu)的目標(biāo)是：

（1）成為一種完全開(kāi)放的指令集，可以被任何學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)或商業(yè)組織所自由使用。

（2）成為一種真正適合硬件實(shí)現(xiàn)且穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)指令集。

RISC-V基金會(huì)負(fù)責(zé)維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的RISC-V架構(gòu)文檔和編譯器等CPU所需的軟件工具鏈，任何組織和個(gè)人可以隨時(shí)在基金會(huì)網(wǎng)站（https://riscv.org）上免費(fèi)下載（無(wú)需注冊(cè)）。

RISC-V一經(jīng)推出，便受到了學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的巨大歡迎。開(kāi)放而免費(fèi)RISC-V的誕生，不僅對(duì)于高校與研究機(jī)構(gòu)是個(gè)好消息；為前期資金缺乏的創(chuàng)業(yè)公司、或成本極其敏感的產(chǎn)品、或?qū)ΜF(xiàn)有軟件生態(tài)依賴不大的領(lǐng)域，也提供了另外一種選擇；而且得到了業(yè)界主要科技公司的擁戴，包括谷歌、惠普、Oracle、西部數(shù)據(jù)等硅谷巨頭是RISC-V基金會(huì)的創(chuàng)始會(huì)員。眾多的知名芯片公司已經(jīng)開(kāi)始使用（譬如英偉達(dá)等）或者計(jì)劃使用RISC-V架構(gòu)開(kāi)發(fā)其自有的處理器內(nèi)核用于其產(chǎn)品。

如圖3所示是RISC-V基金會(huì)的鉑金級(jí)、金級(jí)、銀級(jí)會(huì)員圖譜。

圖3 RISC-V基金會(huì)的鉑金級(jí)、金級(jí)、銀級(jí)會(huì)員圖譜

RISC-V基金會(huì)將組織每年兩次的公開(kāi)Workshop（專題討論會(huì)），促進(jìn)RISC-V陣營(yíng)的交流與發(fā)展，任何組織和個(gè)人均可以從RISC-V基金會(huì)的網(wǎng)站上下載到每次Workshop上演示的PPT與文檔。RISC-V第六次Workshop在2017年五月在中國(guó)的上海交大舉辦，吸引了大批的中國(guó)公司和愛(ài)好者參與。

由于許多現(xiàn)在主流的英文計(jì)算機(jī)體系教材（譬如，計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)量化研究方法、計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)等）的作者本身也是RISC-V架構(gòu)的發(fā)起者，因此這些英文教材都將相繼推出以RISC-V架構(gòu)為基礎(chǔ)的新版本，全美的大多數(shù)高校都將開(kāi)始采用RISC-V作為教學(xué)范例，也意味著若干年后的高校畢業(yè)生都將對(duì)RISC-V架構(gòu)非常熟知。

圖4 經(jīng)典教材計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)（RISC-V）版本

必須強(qiáng)調(diào)的是，RISC-V是一種開(kāi)放的指令集架構(gòu)，而不是一款具體的處理器。任何組織與個(gè)人均可以依據(jù)RISC-V架構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自己的處理器，可以是高性能處理器，亦或是低功耗處理器。只要是依據(jù)RISC-V架構(gòu)而設(shè)計(jì)的處理器，都可以稱為RISC-V架構(gòu)處理器。

除了免費(fèi)開(kāi)放的特點(diǎn)，從技術(shù)的角度來(lái)講RISC-V架構(gòu)的最大特點(diǎn)便是簡(jiǎn)單，非常容易設(shè)計(jì)和使用。從RISC-V架構(gòu)誕生至今很短的時(shí)間內(nèi)，在全世界范圍內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了數(shù)十個(gè)版本的RISC-V架構(gòu)處理器，有的是開(kāi)源免費(fèi)的，有的是商業(yè)公司私有開(kāi)發(fā)用于內(nèi)部項(xiàng)目的，還有的是商業(yè)IP公司開(kāi)發(fā)的RISC-V處理器IP，其中有多款非常適用于深嵌入式的開(kāi)源超低功耗處理器內(nèi)核。同時(shí)，作為一種開(kāi)放免費(fèi)的架構(gòu)，RISC-V的軟件工具鏈由開(kāi)源社區(qū)維護(hù)，所有的工具鏈源代碼均公開(kāi)，可以通過(guò)RISC-V基金會(huì)網(wǎng)站的鏈接進(jìn)入RISC-V Tools頁(yè)面下載。

1.6 結(jié)語(yǔ)：32位時(shí)代，誰(shuí)能成為深嵌入式領(lǐng)域的下一個(gè)8051？

原本學(xué)霸ARM Cortex-M同學(xué)將毫無(wú)疑問(wèn)地成為8051的接班人而掌管深嵌入式領(lǐng)域的32位時(shí)代。但是不期而至的新生RISC-V卻自帶光環(huán)，讓這場(chǎng)游戲出現(xiàn)了一絲變數(shù)。

前文中總結(jié)了傳奇老炮兒8051的先進(jìn)事跡，分析了它的幾個(gè)成功因素。在此，我們將其因素歸納為表格，并且將ARM Cortex-M與RISC-V進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋绫?所示。

表1 ARM Cortex-M和RISC-V對(duì)比8051的成功因素

熟悉計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的讀者都知道，一款處理器內(nèi)核架構(gòu)最終能否取得成功，很大程度上取決于用戶群體和軟件生態(tài)環(huán)境。目前此項(xiàng)ARM Cortex-M完勝，ARM經(jīng)過(guò)多年的經(jīng)營(yíng)，構(gòu)建了強(qiáng)大的聯(lián)盟和城寬池闊的軟件生態(tài)環(huán)境，可以說(shuō)是兵精糧足，強(qiáng)大得武裝到牙齒。

但是，前文中曾經(jīng)探討過(guò)，在深嵌入式領(lǐng)域，對(duì)于軟件的依賴相對(duì)比較低。并且，雖然RISC-V資歷非常之淺，但是其架構(gòu)在開(kāi)放至今很短的時(shí)間內(nèi)取得了令人驚異的發(fā)展速度，越來(lái)越多的公司和項(xiàng)目開(kāi)始采用RISC-V架構(gòu)的處理器，相信RISC-V的軟件生態(tài)也會(huì)逐步壯大起來(lái)。

而從另一方面來(lái)說(shuō)，ARM作為商業(yè)架構(gòu)下的處理器IP，具有如下缺點(diǎn)：其不能夠進(jìn)行差異化定制，不具備可擴(kuò)展性，受私有知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，需要支付商業(yè)授權(quán)費(fèi)用等。這些缺點(diǎn)在開(kāi)放的RISC-V架構(gòu)中都不存在，可謂是后生可畏。但是，畢竟羅馬不是一天建成的，筆者認(rèn)為RISC-V架構(gòu)在短時(shí)間內(nèi)還無(wú)法對(duì)ARM的地位形成撼動(dòng)。

是商業(yè)巨擘ARM將徹底統(tǒng)治這個(gè)世界？還是自由戰(zhàn)士RISC-V將別開(kāi)生面？誰(shuí)又能最終成為32位時(shí)代深嵌入式領(lǐng)域內(nèi)的下一個(gè)8051？看來(lái)是勝負(fù)未可知也，吃瓜群眾們也許還要再圍觀些時(shí)日了。