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CPU（中央处理器）架构是芯片产业链和芯片生态的龙头。CPU架构不仅决定了CPU芯片本身的性能，而且在很大程度上引领了整个芯片产业和产业生态，尤其是对设计人才培养、设计工具（EDA）、芯片IP（Intellectual Property）库、芯片应用生态等方面有重大影响。此外，芯片的架构也影响到芯片的生产、测试、封装等环节。近年来，包含微处理器的SoC（系统级芯片）产品在芯片产品中的比重已达到70%以上，这表明芯片应用与CPU架构之间的关联性正在增强。历史上，在PC和互联网时期，x86架构芯片占据优势，而在移动互联网时期，ARM架构芯片占据优势，今后，在智能互联时期，CPU架构格局也会随之发生变化。

近年来，国际上一种新兴的开源精简指令集架构CPU（RISC-V），为全球芯片产业创新发展提供了新的机遇。RISC-V架构由美国加州大学伯克利分校计算机科学部门于2010年发布，它们创造了一种通用的计算机芯片指令集，以此来降低进入芯片行业的门槛。RISC-V采取开源模式，这套指令集将被所有芯片制造商所使用，而不属于任何公司。用户可自由免费地使用该架构进行CPU设计、开发并添加自有指令集进行拓展，自主选择是否公开发行、商业销售、更换其他许可协议，或完全闭源使用。

现在，国际上围绕RISC-V的学术交流、产品发布、应用示范、生态建设等活动越来越兴旺，RISC-V已成为当前芯片业界的“新宠”。正如该架构的领军人物David Patterson教授所说：“技术创新正在兴起，创新的潜力永远存在”。最近RISC-V被《MIT科技评论》评选为2023年“全球十大突破性技术”，评价为“芯片设计正走向开放、灵活，开源的RISC-V有望成为改变一切的芯片设计”。

开源RISC-V的出现顺应未来新一代信息技术的需求，其精简指令集符合CPU架构发展趋势，它所采用的开源模式也符合科学开放精神，大大降低了芯片产业门槛，人才培养便捷，研发周期缩短，这些都使其后续发展具备强大生命力。

为了更好地顺应时代发展需求，我们希望更多的人了解并加入RISC-V开源队伍。为此，中国科学院计算技术研究所组织翻译了David Patterson和Andrew Waterman的这本著作。他们两人都是RISC-V架构的设计者，为本书注入了他们创新RISC-V的灵感和热情，本书是推广RISC-V的一本优秀书籍。本书通过清晰而详尽的描述，向读者呈现了RISC-V架构的全貌，帮助读者深入了解RISC-V架构的核心原理和特点。首先，本书介绍了RISC-V的基本概念和设计原则，让读者对RISC-V有一个整体的认识。接着，本书深入讲解了RISC-V的指令集、寄存器、内存管理、异常处理等方面的内容，帮助读者理解和应用RISC-V的各项功能和特性。此外，本书还提供了丰富的图表和示例，帮助读者更好地理解RISC-V。无论是对计算机科学领域的专业人士、学生还是RISC-V的开发者，本书都可以成为优秀的参考资料。

中国工程院院士