阿里平头哥玄铁910对RSICV扩展50条指令集，什么是指令集扩展？

　　这两天，有一则消息在业内引起了不小的震动，阿里旗下成立快一年的平头哥，交出了自己的一份答卷＂玄铁910＂。据官方报道，玄铁910基于＂RISC-V＂指令集，支持16核心、主频频率高达2.5GHz。不仅如此，玄铁910在RISC基础上，扩展了＂RISC-V＂50多条指令集，相比于目前业界的主流处理器性能，玄铁910提升了近30%。
　　在和身边一些做算法的同事交流的过程中，他们对RISC-V扩展指令集，还是不是很理解，那么今天我们就再来看看RISC-V指令集扩展是怎么回事？
　　RSIC-V在设计的初衷，除了可以被通用软件开发使用之外，还有一个目的就是，可以支持更多定制化的设计。也就是说，用户可以在基本指令集上面，进行一个或者多个的指令集扩展操作，但是有一个条件，即不能再重新定义基本指令集。也就是说，任何一款基于RSIC-V指令集的处理器，都要能够支撑整数基本指令集。一般情况下，RSIC-V的指令集扩展可以分成以下两类：标准扩展。非标准扩展。
　　标准扩展指的是，一些比较常用的，并且兼容性比较强的功能扩展，包括和其他标准之间的兼容。非标准扩展指的是，高度定制化，兼容性较差的功能扩展。基本指令集位宽的差异，可能会导致功能的细微差异。
　　RSIC-V的命名
　　在RSIC-V的命名中，这组基本整数指令集被命名为＂I＂，里面包括整数的计算指令，store、load等指令，根据寄存器宽度，分为前缀RV32或RV64。乘法和除法的扩展称为＂M＂，里面扩展了对寄存器中所保存的值，进行乘法和除法的相关指令。原子指令扩展称为＂A＂，扩展了对寄存器中原子的读、写等操作的相关指令。单精度扩展称为＂F＂，里面扩展了浮点寄存器、单精度相关load、store等指令。双精度扩展称为＂D＂，里面扩展了浮点寄存器、双精度相关load、store等指令。
　　以上的基本内核和四个扩展（IMAFD），通常统称为＂G＂，它为用户提供了一个通用的指令集。从目前的应用情况来看，＂G＂对大多数应用程序来说，都是一个十分高效的指令集，除此之外，想要找出一条通用性如此之好的指令，已经是非常困难。
　　由于应用场景的不同，出于功耗、效率或者其他方面的考虑，用户常常也会对＂G＂中的相关部分进行简化。
　　另外，标准扩展和非标准扩展之间的关系，并不是一成不变的。比如说，随着RSIC-V的逐渐发展，可能某个用户的定制化的非标准扩展，在不久的将来，会变成标准化扩展。
　　小结
　　今天这篇文章，只是想科普性的说明，为什么不同的用户，都基本要在RSIC-V上面进行扩展，希望可以让大家有一个基本的认识。也欢迎大家和我进行讨论。