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在RISC-V 峰會(huì)上，計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)傳奇人物 David Patterson 發(fā)表了一場(chǎng)備受好評(píng)的主題演講。他利用掃描的原始幻燈片，帶領(lǐng)觀眾回到 1981 年，講述了精簡(jiǎn)指令集計(jì)算 (RISC) 在加州大學(xué)伯克利分校的誕生。

帕特森以幽默的方式開場(chǎng)，提到他妻子酷愛穿越時(shí)空的電影，并解釋說年齡增長(zhǎng)使人能夠輕松地穿越回過去。他翻閱舊文件，重新發(fā)現(xiàn)了那些經(jīng)典的塑料幻燈片——這些對(duì)許多年輕聽眾來說都很陌生——并用它們重現(xiàn)了四十多年前他在校園里做的演講。

1981年2月的計(jì)算機(jī)格局與現(xiàn)在截然不同：大型機(jī)和小型機(jī)主導(dǎo)著重要的工作，IBM 無疑是行業(yè)領(lǐng)頭羊。DEC 的 VAX 小型機(jī)，冰箱大小，32 位，運(yùn)行頻率 5 MHz，配備 2 KB 緩存，代表了當(dāng)時(shí)的巔峰水平。IBM PC 尚未問世，而英特爾的 8086 則是當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的 16 位微處理器。文化事件包括羅納德·里根就任總統(tǒng)、迪斯科音樂的興起以及電影《奪寶奇兵》的上映。

在此背景下，復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)（CISC）占據(jù)了主導(dǎo)地位。當(dāng)時(shí)的主流理念認(rèn)為，更豐富、更多樣化的指令能夠彌合高級(jí)語(yǔ)言和硬件之間的“語(yǔ)義鴻溝”。摩爾定律推動(dòng)了內(nèi)存密度的不斷提高，使得微程序設(shè)計(jì)變得成本低廉。市場(chǎng)營(yíng)銷強(qiáng)化了這樣一種觀念：程序越復(fù)雜，可靠性就越高；而寄存器則被視為過時(shí)的技術(shù)。

事實(shí)證明并非如此。高級(jí)語(yǔ)言編程僅使用了一小部分指令。諸如 VAX 的數(shù)組索引指令或 IBM 370 的多寄存器移動(dòng)等復(fù)雜操作，通常比一系列簡(jiǎn)單的操作要慢。設(shè)計(jì)周期急劇延長(zhǎng)，微代碼錯(cuò)誤層出不窮；帕特森在 1979 年至 1980 年于 DEC 的休假期間，揭露了 VAX 微代碼需要不斷修補(bǔ)的現(xiàn)狀。

這些觀察結(jié)果逐漸凝結(jié)成 RISC 原則：除非有充分的理由，否則應(yīng)盡量保持簡(jiǎn)單；優(yōu)先考慮快速時(shí)鐘周期、易于解碼和流水線，而不是指令數(shù)量或程序大�。徽J(rèn)識(shí)到微代碼并不能提供任何神奇的功能；并依靠不斷進(jìn)步的編譯器技術(shù)。

舉例來說，身為汽車愛好者的帕特森將 CISC 比作一輛裝飾過度的 20 世紀(jì) 50 年代凱迪拉克，將 RISC 比作一輛線條流暢、靈活敏捷的跑車。

帕特森和學(xué)生大衛(wèi)·迪策爾于 1980 年發(fā)表了論文《精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)的案例》，該論文與 VAX 架構(gòu)師的反駁文章一同發(fā)表，這些想法由此獲得了廣泛關(guān)注——立即引發(fā)了爭(zhēng)議，并在會(huì)議上引發(fā)了熱烈的 RISC 與 CISC 之爭(zhēng)。

伯克利大學(xué)通過研究生課程驗(yàn)證了這一概念。憑借DARPA資助的CAD工具、簡(jiǎn)化的指令集以及一些運(yùn)氣，大約十幾名學(xué)生在不到兩年的時(shí)間內(nèi)完成了RISC-I的設(shè)計(jì)、布局、制造和測(cè)試。值得注意的是，RISC-I指令集與今天的RISC-V核心指令集非常相似——帕特森稱RISC-V的版本略顯優(yōu)雅。

將伯克利 UNIX 移植到 RISC-I 的過程很簡(jiǎn)單，早期的基準(zhǔn)測(cè)試表明，學(xué)生構(gòu)建的 RISC-I 的速度大約是專業(yè)團(tuán)隊(duì)花費(fèi)多年時(shí)間開發(fā)的 VAX 的兩倍——這是一個(gè)驚人的驗(yàn)證。

帕特森在演講結(jié)尾向最初的團(tuán)隊(duì)成員致敬，其中包括卡洛·塞金和約翰·奧斯特豪特兩位教授以及研究生。他分享了2015年舉行的一場(chǎng)儀式的照片，儀式上為第一款RISC微處理器安裝了一塊紀(jì)念牌匾，RISC-I的先驅(qū)者們與RISC-V的領(lǐng)導(dǎo)者們齊聚一堂，共同見證了這一感人的跨世代時(shí)刻。

現(xiàn)在，45 年過去了，誕生于伯克利教室的簡(jiǎn)潔和優(yōu)雅為全球數(shù)十億臺(tái)設(shè)備提供動(dòng)力，并在開放的RISC-V 生態(tài)系統(tǒng)中蓬勃發(fā)展。

https://semiwiki.com/ip/risc-v/364987-journey-back-to-1981-david-patterson-recounts-the-birth-of-risc-and-its-legacy-in-risc-v/

（來源：編譯自semiwiki）

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