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• FPGA
• CPU
• ASIC

FPGA 自上世纪 80 年代进入市场以来，就与通用 CPU、ASIC 乃至 GPU 竞争共存。FPGA 的低功耗、可编程、规格适中等特性，使其在市场中占据一席之地。本文分析了通信、HPC、数据中心等多个领域的现状，对市场、价格和竞品对比等方面进行了概要分析，并预测了 FPGA 未来的一些发展方向，对了解 FPGA 提供了很好的参考。

本文概要总结了 2019 年 9 月在斯坦福大学一次三小时讨论情况，其中汇聚了来自多家企业和研究机构的实践经验，包括 Zilog、Altera、Xilinx、Achronix、Intel、IBM、Stanford、MIT、伯克利、威斯康星大学、Technion、Fairchild、贝尔实验室、Bigstream、谷歌、DIGITAL（DEC ）、SUN，诺基亚、SRI、日立、Silicom、Maxeler Technologies、VMware、施乐 PARC、思科等。上述各家并不对本文内容承担任何责任，只是在某种程度上激发了作者们的思考，进而构成了 FPGA 的多维发展之路。

FPGA（现场可编程门阵列，Field-Programmable Gate Arrays) 自诞生以来，就与 ASIC 社区纠缠不清。上世纪 80 年代中期，Ross Freeman 及其同事从 Zilog 处购买了该项技术，初创了面向 ASIC 仿真和教育市场的 Xilinx 公司。Zilog 来自于埃克森美孚石油公司，其创立源自于上世纪 70 年代人们对石油将在 30 年内耗尽的担忧——尽管时至今日这一说法依然大行其道。几乎与此同时，以类似技术为核心的 Altera 成立。

阅读全文: 漫谈FPGA的过去与将来

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• IoT
• RISC-V

RISC-V是加州大学伯克利分校（University of California at Berkeley，以下简称UCB）设计并发布的一种开源指令集架构，其目标是成为指令集架构领域的Linux，应用覆盖IoT（Internet of Things）设备、桌面计算机、高性能计算机等众多领域。其产生是因为UCB的研究人员在研究指令集架构的过程中，发现当前指令集架构存在如下问题。

• 绝大多数指令集架构都是受专利保护的，比如：x86、MIPS、Alpha，使用这些架构需要授权，限制了竞争的同时也扼制了创新。
• 当前的指令集架构都比较复杂，不适合学术研究，而且很多复杂性是因为一些糟糕的设计或者背负历史包袱所带来的。
• 当前的指令集架构都是针对某一领域的，比如：x86主要是面向服务器、ARM主要是面向移动终端，为此对应的指令集架构针对该领域做了大量的领域特定优化，缺乏一个统一的架构可以适用多个领域。
• 商业的指令集架构容易受企业发展状况的影响，比如：Alpha架构就随着DEC公司的被收购而几近消失。
• 当前已有的各种指令集架构不便于针对特定的应用进行自定义扩展。

为此，UCB的研究人员Krste Asanovic、Andrew Waterman、Yunsup Lee决定设计一种新的指令级架构，并决定以BSD授权的方式开源，希望借此可以有更多创新的处理器产生、有更多的处理器开源，并以此降低电子产品成本。

RISC-V自2014年正式发布以来，受到了包括谷歌、IBM、Oracle等在内的众多企业以及包括剑桥大学、苏黎世联邦理工大学、印度理工学院、中国科学院在内的众多知名学府与研究机构的关注和参与，围绕RISC-V的生态环境逐渐完善，并涌现了众多开源处理器及SoC采用RISC-V架构，这些处理器既有标量处理器，也有超标量处理器，既有单核处理器，也有多核处理器，本文接下来将简单介绍RISC-V架构的基本设计，随后将详细描述目前采用RISC-V架构的开源处理器与SoC。

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RISC-V架构的开源处理器及SoC研究综述 HOT

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 2021-03-18

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