文章核心观点 - 计算机体系结构传奇人物David Patterson在RISC-V峰会上回顾了RISC技术于1981年在加州大学伯克利分校的诞生历程 通过历史对比阐述了RISC设计哲学相对于当时主流的CISC架构的优越性 并展示了从RISC-I到当今RISC-V的技术传承与成功 [1][2][3][4] 1980年代初的计算机产业格局 - 1981年2月 计算机市场由大型机和小型机主导 IBM是行业领头羊 DEC的VAX小型机代表了当时巅峰水平 其尺寸如冰箱 为32位 运行频率5 MHz 配备2 KB缓存 [1] - 当时英特尔最先进的微处理器是16位的8086 IBM PC尚未问世 相关的文化背景包括罗纳德·里根就任总统等 [1] CISC架构的主导理念及其问题 - 当时CISC架构占据主导 主流理念认为更丰富、更多样化的指令集能弥合高级语言与硬件之间的“语义鸿沟” 摩尔定律使得微程序设计成本低廉 市场营销强化了程序越复杂可靠性越高的观念 [2] - 实践证明 高级语言编程仅使用一小部分指令 许多复杂指令（如VAX的数组索引指令或IBM 370的多寄存器移动）比一系列简单操作更慢 设计周期长且微代码错误层出不穷 Patterson在DEC休假期间发现VAX微代码需要不断修补 [2] RISC设计原则的提出与验证 - 基于对CISC问题的观察 逐渐凝结出RISC原则 包括：除非有充分理由否则尽量保持简单 优先考虑快速时钟周期、易于解码和流水线而非指令数量或程序大小 认识到微代码并无神奇功能 依靠不断进步的编译器技术 [2] - Patterson将CISC比作装饰过度的20世纪50年代凯迪拉克 将RISC比作线条流畅、灵活敏捷的跑车 [2] - Patterson与学生David Ditzel于1980年发表论文《精简指令集计算机的案例》 与VAX架构师的反驳文章一同发表 立即引发广泛争议和热烈的RISC与CISC之争 [3] RISC-I项目的成功与历史意义 - 伯克利大学通过研究生课程验证RISC概念 大约十几名学生在不到两年时间内 利用DARPA资助的CAD工具完成了RISC-I的设计、布局、制造和测试 [3] - RISC-I指令集与今天的RISC-V核心指令集非常相似 Patterson称RISC-V的版本略显优雅 [3] - 将伯克利UNIX移植到RISC-I的过程很简单 早期基准测试表明 学生构建的RISC-I速度大约是专业团队花费多年开发的VAX的两倍 实现了惊人验证 [3] - 2015年举行了一场仪式 为第一款RISC微处理器安装纪念牌匾 RISC-I的先驱者们与RISC-V的领导者们齐聚一堂 [3] RISC技术的传承与现状 - 45年过去 诞生于伯克利教室的简洁优雅的设计为全球数十亿台设备提供动力 并在开放的RISC-V生态系统中蓬勃发展 [4]