RISC-V China Summit Review: One Toolchain Addresses Architecture Fragmentation and Functional Safety Challenges

RISC-Vä¸­å›½å³°ä¼šå›žé¡¾ï¼šä¸€å¥—å·¥å ·é“¾ï¼Œåº”å¯¹æž¶æž„ç¢Žç‰‡åŒ–ä¸ŽåŠŸèƒ½å®‰å ¨æŒ‘æˆ˜

æ±½è½¦ã€æœºå™¨äººã€å·¥ä¸šæŽ§åˆ¶çœ‹ä¼¼æ˜¯ä¸åŒçš„åº”ç”¨åœºæ™¯ï¼Œå´æœ‰ç€å ±åŒçš„éœ€æ±‚ï¼šæ›´å¼ºçš„ç®—åŠ›ã€å®žæ—¶å¯é çš„æŽ§åˆ¶ã€ åŠŸèƒ½å®‰å ¨ ã€ä»¥åŠé•¿æœŸç¨³å®šçš„äº§å“æ”¯æŒã€‚è¿™äº›éœ€æ±‚ï¼Œæœ€ç»ˆéƒ½è¦è½åˆ°å¼€å‘å·¥å ·ä¸Šã€‚éšç€åŠŸèƒ½ç‚¹ä¸æ–­å¢žåŠ ï¼Œ åµŒå ¥å¼ è½¯ä»¶çš„å¤æ‚åº¦å¿«é€Ÿæ”€å‡ï¼šè°ƒè¯•éš¾åº¦åŠ å¤§ï¼Œä»£ç ä¸­çš„æ½œåœ¨ç¼ºé™·å¢žå¤šï¼ŒåŽæœŸä¸åŒå›¢é˜Ÿã€ä¸åŒæ¥æºçš„è½¯ä»¶é›†æˆä¹Ÿæ›´å ·æŒ‘æˆ˜ã€‚

而在 åŠŸèƒ½å®‰å ¨ 领域，开发团队还要面对以下三大挑战。

挑战 1： 架构碎片化 ï¼Œå¸¦æ¥å·¥å ·é“¾ç¢Žç‰‡åŒ–

åµŒå ¥å¼ 领域的MCUæž¶æž„ååˆ†å¤šæ ·ï¼šArm广泛应用于汽车与工业，开放的 RISC-V 快速崛起，8051ç­‰ä¼ ç»Ÿæž¶æž„ä»æœ‰å¤§é‡å­˜é‡ï¼Œè¿˜æœ‰ç‘žè¨ã€TIç­‰èŠ¯ç‰‡åŽ‚å•†çš„ä¸“ç”¨æž¶æž„ã€‚å¤šæ ·çš„é€‰æ‹©å¯¹å›¢é˜Ÿæ—¢æ˜¯ä¼˜åŠ¿ï¼Œä¹Ÿæ˜¯æŒ‘æˆ˜ï¼šä¸åŒé¡¹ç›®ç”¨ä¸åŒMCUï¼Œå°±è¦ç»´æŠ¤ä¸åŒçš„ç¼–è¯‘ã€è°ƒè¯•å·¥å ·é“¾ã€‚å¦‚æžœè¿˜è¦é€šè¿‡ åŠŸèƒ½å®‰å ¨ è®¤è¯ï¼Œæ¯å¥—å·¥å ·é“¾éƒ½å¿ é¡»æ»¡è¶³åŠŸèƒ½å®‰å ¨è¦æ±‚ï¼Œå¯¹å›¢é˜Ÿçš„çŸ¥è¯†å‚¨å¤‡å’Œé•¿æœŸç»´æŠ¤éƒ½æ˜¯å¾ˆå¤§çš„åŽ‹åŠ›ã€‚

挑战 2ï¼šåŠŸèƒ½å®‰å ¨æ ‡å‡†å¤šæ ·åŒ–

汽车行业遵循以ISO 26262ä¸ºæ ¸å¿ƒçš„ç»Ÿä¸€æ ‡å‡†ä½“ç³»ï¼ŒASILç­‰çº§ã€è¯æ®æ ¼å¼ä»¥åŠå¯¹è½¯ä»¶å·¥å ·çš„è¦æ±‚éƒ½ç›¸å¯¹æ˜Žç¡®ã€‚æœºå™¨äººè¡Œä¸šåˆ™æ¶µç›–å·¥ä¸šæœºå™¨äººã€æŠ¤ç†æœºå™¨äººã€æ— äººé©¾é©¶è½¦è¾†ç­‰å¤šä¸ªåˆ†æ”¯ï¼Œå„è‡ªæœ‰å¯¹åº”çš„å®‰å ¨æ ‡å‡†ï¼Œå ·èº«æ™ºèƒ½ç›¸å ³æ ‡å‡†ä¹Ÿåœ¨æŒç»­åˆ¶å®šä¸­ã€‚ä¸è¿‡ï¼Œè¿™äº›æ ‡å‡†ä¹‹é—´æœ‰æ¸ æ™°çš„å¼•ç”¨é“¾è·¯ã€‚ä»¥å·¥ä¸šæœºå™¨äººä¸ºä¾‹ï¼Œæ•´æœºåº”ç”¨æ ‡å‡†ISO 10218å¼•ç”¨æ–¹æ³•è®ºæ ‡å‡†ISO 13849ï¼ŒåŽè€ åœ¨è½¯ä»¶å¼€å‘å·¥å ·å±‚é¢åˆå¼•ç”¨åŠŸèƒ½å®‰å ¨åŸºç¡€æ ‡å‡†IEC 61508ã€‚è¿™æ¡é“¾è·¯ç†æ¸ ä¹‹åŽï¼Œå·¥å ·é“¾çš„å®‰å ¨è®ºè¯è„‰ç»œä¹Ÿå°±æ¸ æ™°äº†ã€‚

挑战 3ï¼šäº§å“ç”Ÿå‘½å‘¨æœŸé•¿ï¼Œå·¥å ·éœ€è¦é•¿æœŸæ”¯æŒ

消费电子两三年就换一代，而工业机器人、汽车电子的生命周期往往长达10至20å¹´ï¼Œä¸¥è‹›çŽ¯å¢ƒä¸‹çš„å·¥ä¸šäº§å“ç”šè‡³æ›´ä¹ ã€‚å¼€æºå·¥å ·é“¾è¿­ä»£å¾ˆå¿«ï¼Œéš¾ä»¥æ»¡è¶³é•¿å‘¨æœŸäº§å“å¯¹ç‰ˆæœ¬ç¨³å®šå’Œé•¿æœŸç»´æŠ¤çš„è¦æ±‚ã€‚å› æ­¤åœ¨åŠŸèƒ½å®‰å ¨åº”ç”¨ä¸­ï¼Œå®¢æˆ·æ›´å€¾å‘äºŽé€‰æ‹©ç»è¿‡åŠŸèƒ½å®‰å ¨è®¤è¯çš„å•†ä¸šå·¥å ·é“¾ã€‚

IAR çš„åº”å¯¹æ–¹æ¡ˆï¼šç»Ÿä¸€å¹³å°ï¼Œè¦†ç›–å ¨æµç¨‹

1. ä¸€å¥—å·¥å ·é“¾ï¼Œè¦†ç›–å¤šç§æž¶æž„

IAR 提供统一的IDE，以及底层的编译器、调试器和链接脚本，支持Arm、 RISC-V 等众多CPUæž¶æž„ã€‚ä¸åŒæž¶æž„ä¸‹ï¼Œä½¿ç”¨ä½“éªŒã€è°ƒè¯•å¹³å°ã€ç¼–è¯‘ä¸Žè°ƒè¯•é€‰é¡¹ã€è„šæœ¬æ ¼å¼éƒ½ä¿æŒä¸€è‡´ï¼Œå›¢é˜Ÿåˆ‡æ¢æž¶æž„æ—¶ï¼Œä»£ç å’Œç»éªŒéƒ½èƒ½å¹³æ»‘è¿ç§»ï¼Œç»´æŠ¤æˆæœ¬æ˜¾è‘—é™ä½Žã€‚ IAR 同时支持VS Codeæ‰©å±•ï¼Œå·¥ç¨‹å¸ˆå¯ä»¥åœ¨ç†Ÿæ‚‰çš„çŽ¯å¢ƒä¸­æŽ¥å ¥IAR编译器与调试器。

2. 深耕 RISC-V ，持续跟进指令集演进

IAR早在2019年就推出业界首款商用RISC-Vå·¥å ·é“¾ã€‚RISC-V指令集迭代很快，IAR持续跟进基础指令集与扩展指令集，并对CPU厂商的自定义指令提供支持。以DSP扩展（P扩展）为例，它尚未正式演进到1.0ç‰ˆæœ¬ï¼Œä¸åŒåŽ‚å•†é‡‡ç”¨çš„ç‰ˆæœ¬ç¼–ç æ ¼å¼å¹¶ä¸å®Œå ¨å ¼å®¹ï¼ŒIARæ”¯æŒç”¨æˆ·é€‰æ‹©ä¸åŒç‰ˆæœ¬ï¼Œä»¥é€‚é ä¸åŒCPU厂商的实现。

3. 强大的调试能力，应对复杂软件开发

· å¤šæ ¸ä¸Žå¼‚æž„å¤šæ ¸è°ƒè¯•ï¼šæ”¯æŒè½¦è§„çº§å¤šæ ¸RISC-V MCUçš„å¤šæ ¸è°ƒè¯•ï¼Œä¹Ÿæ”¯æŒå¼‚æž„å¤šæ ¸ï¼ˆå¦‚Arm+RISC-Vå¼‚æž„å¤šæ ¸ï¼‰è°ƒè¯•ï¼Œæ¯ä¸ªå·¥ç¨‹å¯å¯¹åº”ä¸åŒå† æ ¸åˆ†åˆ«è°ƒè¯•ï¼Œæ»¡è¶³å¤šæ ¸å¹¶è¡Œè¿è¡Œå®žæ—¶ä»»åŠ¡çš„å¼€å‘éœ€æ±‚ã€‚

· TraceåŠŸèƒ½ï¼šæŽ¥å ¥Traceè°ƒè¯•å™¨åŽï¼Œå¯è®°å½•å¹¶è¿½æº¯åº”ç”¨ä»£ç çš„æ‰§è¡Œè¿‡ç¨‹ï¼Œç”¨äºŽå¤æ‚é—®é¢˜ä¸Žç¡¬ä»¶é”™è¯¯çš„å®šä½ã€çƒ­ç‚¹å‡½æ•°ä¸Žå ³é”®è·¯å¾„åˆ†æžã€ä»£ç ä¼˜åŒ–ï¼Œå¹¶å¯ç»Ÿè®¡ä»£ç è¦†ç›–çŽ‡ï¼Œè¾ åŠ©å•å ƒæµ‹è¯•ã€‚

· AI调试：IAR C-SPY调试平台提供MCP（模型上下文协议）支持，方便AI Agent或Skill调用IAR调试平台，实现自动化的AIè¾ åŠ©è°ƒè¯•ã€‚

4. ç»è®¤è¯çš„åŠŸèƒ½å®‰å ¨å·¥å ·é“¾

· è®¤è¯èŒƒå›´ï¼šç¼–è¯‘å™¨ä¸Žé™æ€ä»£ç åˆ†æžå·¥å ·å‡ç»æƒå¨æœºæž„è®¤è¯ï¼Œå¹¶æä¾›å®Œæ•´çš„è®¤è¯æ–‡æ¡£ä¸Žè¯ä¹¦æŠ¥å‘Šã€‚

· å®‰å ¨æŒ‡å—ï¼šæä¾›Safety Guideï¼ŒæŒ‡å¯¼ç”¨æˆ·æ­£ç¡®ä½¿ç”¨åŠŸèƒ½å®‰å ¨ç‰ˆå·¥å ·ï¼Œæ»¡è¶³åˆè§„è¦æ±‚ã€‚

· å¤šæ ‡å‡†è¦†ç›–ï¼šåŠŸèƒ½å®‰å ¨ç‰ˆæœ¬è¦†ç›–æ±½è½¦ã€å·¥ä¸šã€åŒ»ç–—ã€è½¨é“äº¤é€šç­‰å¤šä¸ªè¡Œä¸šï¼Œå ±10ä¸ªåŠŸèƒ½å®‰å ¨æ ‡å‡†ã€‚ä»Žæ±½è½¦æ‹“å±•åˆ°å·¥ä¸šã€æœºå™¨äººé¢†åŸŸçš„å®¢æˆ·ï¼Œå¯ä»¥å¤ç”¨åŒä¸€å¥—è®¤è¯å·¥å ·é“¾ã€‚

· é•¿æœŸç»´æŠ¤ï¼šåŠŸèƒ½å®‰å ¨ç‰ˆæœ¬ä½œä¸ºé•¿æœŸç»´æŠ¤ç‰ˆæœ¬æä¾›æ”¯æŒï¼ŒæŒç»­å‘å¸ƒé—®é¢˜æŠ¥å‘Šä¸Žè§„é¿æ–¹æ³•ï¼Œå¯¹æ— æ³•è§„é¿çš„é—®é¢˜æä¾›è¡¥ä¸ã€‚

5. é™æ€ä»£ç åˆ†æžä¸ŽCI/CD集成

IARé™æ€ä»£ç åˆ†æžå·¥å ·å¯ä¾æ®MISRA、CERT、CWE等主流规范扫描C/C++ä»£ç ä¸­çš„æ½œåœ¨ç¼ºé™·ï¼Œå¹¶ç”ŸæˆæŠ¥å‘Šã€‚IARå ¨ç³»åˆ—å·¥å ·å‡æ”¯æŒå‘½ä»¤è¡Œè°ƒç”¨ï¼Œå¯ä¸ŽJenkins、GitHub、GitLab等CI/CDæµç¨‹æ— ç¼é›†æˆï¼Œå®žçŽ°è‡ªåŠ¨åŒ–ç¼–è¯‘ã€åˆ†æžä¸Žå•å ƒæµ‹è¯•ï¼ŒåŠ é€Ÿäº§å“è¿­ä»£ã€‚

完善的 åµŒå ¥å¼ 生态

IARæŒç»­å»ºè®¾åµŒå ¥å¼ç”Ÿæ€ï¼šåº•å±‚ä¸ŽCPU处理器及MCU厂商合作，在FPGA阶段即可进行原型验证；中层支持MCU厂商提供的SDK与驱动；上层支持Azure RTOS等RTOS，并提供可视化的RTOS感知调试，帮助用户高效开发应用。

40多年来，IARä¸“æ³¨äºŽåµŒå ¥å¼è½¯ä»¶å¼€å‘å·¥å ·ï¼Œåœ¨äº§å“ç¨³å®šæ€§ä¸Žé•¿æœŸæ”¯æŒæ–¹é¢ç§¯ç´¯äº†ä¸°å¯Œç»éªŒã€‚é¢å¯¹æž¶æž„å¤šæ ·ã€æ ‡å‡†å¤šæ ·ã€ç”Ÿå‘½å‘¨æœŸé•¿çš„æŒ‘æˆ˜ï¼ŒIAR希望通过"ç»Ÿä¸€å¹³å°ï¼‹åŠŸèƒ½å®‰å ¨è®¤è¯ï¼‹é•¿æœŸæ”¯æŒ"ï¼Œå¸®åŠ©å®¢æˆ·ç¼©çŸ­åŠŸèƒ½å®‰å ¨äº§å“çš„è®¤è¯å‘¨æœŸï¼ŒåŠ é€Ÿäº§å“ä¸Šå¸‚ã€‚