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我整理了RISC-V所有spec(附下载链接)

我整理了RISC-V所有spec(附下载链接) 处理器+AI知识星球
2025-12-02
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导读:目前所有Ratified spec 分为ISA、Profile、Non-ISA Hardware、Software、Platform Enablement、Application Enablement

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前言:


RISC-V(发音为“risk-five”)是一种新的指令集架构(ISA),最初的设计目的是支持计算机架构的研究和教育,但随着近些年的发展,它已经成为工业实现中的一个标准化、免费且开放的架构。

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RISC-V 指令集的一大优势是其可扩展性,用户可根据具体应用需求,选择合适的扩展指令集。

RISC-V国际基金会组织对于指令集spec的制定有自己的流程,Ratified为流程的End Point。

Ratified (已批准):不允许进行任何更改。任何必要或希望进行的修改都必须通过后续的扩展来处理。已批准的扩展从不进行修改。



目前所有Ratified spec 分为ISA、Profile、Non-ISA Hardware、Software、Platform Enablement、Application Enablement六大类,共26个独立的文档,具体见下表

一 ISA

Unprivileged Architecture:RISC-V指令集非特权架构手册卷一,阐述非特权架构,包括基础整数/浮点/原子/向量指令、内存模型、压缩扩展(C/Zc*)等内容。

Privileged Architecture:RISC-V特权架构手册卷二,涵盖控制状态寄存器(CSR)、机器/监督级指令集、虚拟化、内存保护、中断处理等,并描述指针掩码等扩展功能。

二 Profiles

RISC-V Profiles: 说明RISC-V配置文件结构(如RVI20、RVA20、RVA22),明确ISA特性组合与命名规则,旨在标准化ISA选择、促进软件生态发展。

RVA23 Profile: 定义RVA23配置文件(RVA23U64/RVA23S64),通过规定强制与可选ISA扩展(如向量扩展V)提升硬件兼容性,详细列出本地化、开发、扩展和过渡类选项。

RVB23 Profile: 介绍RVB23系列应用处理器配置文件,包括用户模式(RVB23U64)和监督模式(RVB23S64)的强制ISA基础、扩展及推荐实践,为定制化64位处理器提供灵活指令集支持。

三 Non-ISA Hardware:

RISC-V Advanced Interrupt Architecture: 阐述RISC-V高级中断架构(AIA),支持消息信号中断(MSI)和有线中断,定义了平台级中断控制器(APLIC)和消息信号中断控制器(IMSIC),涉及虚拟机中断处理、优先级配置及IOMMU集成。

RISC-V IOMMU Architecture: 详细描述RISC-V IOMMU架构,涵盖设备上下文表、地址转换、故障处理、性能监控CSR及软件初始化指南,支持虚拟化与DMA隔离。

RISC-V Platform-Level Interrupt Controller: 规定RISC-V平台级中断控制器(PLIC)操作,包括中断优先级管理、使能/挂起位设置、目标上下文分发及中断确认/完成流程

RISC-V Server SOC: 定义RISC-V服务器SoC要求,包括时钟/定时器、中断控制器、IOMMU、PCIe子系统、可靠性(RAS)、服务质量(QoS)及安全特性。

四 Software:

Efficient Trace for RISC-V: 详细规范RISC-V高效跟踪(E-Trace)编码方案,包括指令跟踪、过滤、时间戳及解码器实现,并优化分支预测和异常处理逻辑。

RISC-V Capacity and Bandwidth QoS Register Interface: 规定RISC-V容量与带宽QoS寄存器接口,支持资源分配监控、IOMMU扩展及硬件/软件指南,优化多工作负载并发性能。

The RISC-V Debug: 详细描述RISC-V调试架构,涵盖调试模块、系统总线访问、触发机制等,支持寄存器读写、内存访问、单步执行等功能,并列出调试寄存器地址映射与版本兼容性变更

RISC-V N-Trace (Nexus-based Trace): 阐述基于Nexus的RISC-V N-Trace规范,涵盖消息格式、同步机制、地址压缩技术,兼容IEEE-5001标准,支持高性能指令流跟踪。

RISC-V RERI Architecture: 阐述RISC-V可靠性错误记录接口(RERI),通过内存映射寄存器报告错误严重性、代码、时间戳,增强系统可靠性与可维护性。

RISC-V Trace Connectors: 定义RISC-V调试追踪连接器硬件标准(如MIPI20/Mictor38),规范引脚用途、电压配置,支持并行/串行追踪及触发信号。

RISC-V Trace Control Interface: 该文档详细规定了RISC-V跟踪控制接口规范,涵盖跟踪编码器、汇聚器、接收器和ATB桥等组件的寄存器映射与控制机制,旨在为跟踪工具和跨设备互操作提供标准化接口

Unformatted Trace & Diagnostic Data Packet Encapsulation for RISC-V: 定义适用于RISC-V跟踪数据的通用封装格式,支持带源ID、时间戳的负载结构及空包同步机制,适配ATB等传输通道。

五 Platform Enablement:

RISC-V Boot and Runtime Services (BRS): 作为RISC-V启动与运行时服务规范,定义了系统软件在设备发现、OS启动、系统管理等方面的标准功能集,包括BRS-I(互操作)和BRS-B(定制化)两种解决方案及硬件/SBI/UEFI/ACPI/SMBIOS要求

RISC-V Functional Fixed Hardware: 定义RISC-V功能固定硬件(FFH)规范,补充ACPI对象描述符以支持低功耗空闲状态(LPI)和协作处理器性能控制(CPPC)等用例。

RISC-V IO Mapping Table: 规定RISC-V IO映射表(RIMT)格式,用于ACPI平台描述IOMMU与IO拓扑关系,涵盖IOMMU节点、PCIe根复合体节点及平台设备节点的结构与ID映射规则。

RISC-V Platform Management Interface (RPMI): 描述RISC-V平台管理接口(RPMI),通过共享内存传输和消息协议实现标准化管理功能,包含基础服务、系统MSI、性能监控等服务组。

RISC-V Semihosting: 规范RISC-V半主机接口,通过特定断点指令和寄存器参数调用宿主系统功能(如文件I/O),简化跨平台开发调试。

RISC-V Supervisor Binary Interface: 规范RISC-V监督二进制接口(SBI),定义监督模式软件与固件间的运行时服务接口,包括基础扩展、定时器、中断、系统重置、性能监控等扩展功能。:制定RISC-V UEFI协议规范,定义RISCV_EFI_BOOT_PROTOCOL以在启动时向操作系统传递硬件信息(如引导hart ID),兼容DT和ACPI配置方式。

RISC-V UEFI Protocol: 制定RISC-V UEFI协议规范,定义RISCV_EFI_BOOT_PROTOCOL以在启动时向操作系统传递硬件信息(如引导hart ID),兼容DT和ACPI配置方式。

六 Application Enablement:

RISC-V ABIs: 规定RISC-V应用二进制接口标准,包括寄存器约定、函数调用约定、ELF文件格式、动态链接、线程本地存储及DWARF调试格式,确保软件跨平台兼容性

RISC-V Vector C Intrinsic: 提供RISC-V向量C内联函数规范,包括数据类型、控制模型、伪函数定义及示例(如SAXPY、矩阵乘法),辅助编译器生成向量指令。


作者已经全部整理并放在百度网盘
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