专用指令集处理器

特定应用指令集处理器（ASIP）是用于片上系统设计的一个组件。ASIP的指令集结构是为特定应用量身定做的。这种核心的专业化提供了通用中央处理单元（CPU）的灵活性和特定应用集成电路（ASIC）的性能之间的权衡。

一些ASIP有一个可配置的指令集。通常，这些内核分为两部分：静态逻辑，它定义了最低限度的ISA（指令集结构）和可配置逻辑，可以用来设计新的指令。可配置逻辑可以在现场以类似于现场可编程门阵列（FPGA）的方式进行编程，或者在芯片合成期间进行编程。ASIPs有两种生成代码的方式：要么通过可重定向的代码生成器，要么通过可重定向的编译器生成。可重定向代码生成器使用应用程序、ISA和架构模板来创建目标代码的代码生成器。可重定向编译器生成器只使用ISA和架构模板作为创建编译器的基础。然后，应用程序代码将被编译器用来创建目标代码。

ASIPs可以作为基带信号处理或视频编码的硬件加速器的替代品。这些应用的传统硬件加速器存在不灵活的问题。用手写的有限状态机（FSM）重新使用硬件数据通路是非常困难的。ASIPs的可重定向编译器帮助设计者更新程序并重用数据通路。通常，ASIP的设计或多或少依赖于工具流程，因为从头设计一个处理器可能非常复杂。一种方法是用高级语言来描述处理器，然后自动生成ASIP/的软件工具集。有一些商业工具可以用高级语言设计ASIP，例如Synopsys的ASIP Designer或Codasip的Studio。也有一个开源工具，即基于TTA的协同设计环境（TCE）。

RISC-V指令集架构（ISA）提供了最小的基本指令集，可以用额外的特定应用指令进行扩展。基本指令集提供简化的控制流、内存和寄存器的算术操作。它的模块化设计允许基础指令被扩展为标准的特定应用操作，如整数乘/除（M）、单精度浮点（F）或位操作（B）。对于非标准指令的扩展，ISA的编码空间被分为三个部分：标准、保留和自定义。自定义编码空间用于供应商的特定扩展。