STCIDE + 金水151 + AIapp-ISP：全国产纯绿色的80x51单片机软件开发工具链

ld***

终于看到关于51系列非常全面且NB的论坛了，让我小小的兴奋了一下。我做芯片设计的，51这个核我专研了很久了，简单好用。核心点是能省内存，8位的宽度让指令减小很多。能大大减小芯片面积和功耗，这是核心。算力肯定跟不上32的了。后面我做了一些开发扩展，算力可以上来，但是苦于没有编译器，你再强的算力，编译器用不起来，还是白做。

我设计的8051兼容的芯片，一个指令两个时钟，已经流片过多次，最近我在22nm下做了综合，速度能到2.5G，你没看错，就是2500M，而且还能往上。

综合时评估的功耗如下，实际中可能会增加80%：

综合看到的面积如下，如果做成实际芯片后，面积会翻倍：

主要的资源：

很多高效的运算，需要的是更好的运算加速，但是这些加速需要编译器的支持，所以后面我基本上暂停这方面的研究了，没有编译器，做下去没意义。最近我在smic110工艺上面做了一款51的产品， 四核结构，共享内存读写不冲突。实际速度160M，因为时钟只有这么高，预估能到300M附近。

前几个月我还考虑把操作系统的相关功能用RTL做进去，这样可以有绝对稳固的操作系统，安全上绝对保证，效率上也非常高，一条指令可以把操作系统的很多功能做了。但是后面也是觉得孤掌难鸣，没有编译器支持，没有环境和生态，很难做下去。但是我个人还是很喜欢这个方向，我希望做很快很小的51，然后操作系统等安全功能硬化，在某些方面吊打arm和RV，占有一席之地。

有机会大家沟通一下，看有没有合作的机会。

社区***

先有芯片，后才有编译器。

so***

ld*** 发表于 2024-12-18 17:56
终于看到关于51系列非常全面且NB的论坛了，让我小小的兴奋了一下。我做芯片设计的，51这个核我专研了很久了 ...

51单片机能跑2G这速度，可惜RAM小了点

杨***

ld*** 发表于 2024-12-18 17:56
终于看到关于51系列非常全面且NB的论坛了，让我小小的兴奋了一下。我做芯片设计的，51这个核我专研了很久了 ...

我个人觉得8051架构最大的瓶颈是其8位的SP，并且SP可用的IDATA空间还被DATA空间共用了。如果能够把IDATA空间变成“页空间”，哪怕是再增加一个256字节的页，然后用个SFR来控制页选择，那么8051的性能将会极大地提高

杨***

社区*** 发表于 2024-12-18 19:26
先有芯片，后才有编译器。

通常新指令集和架构的CPU的研制是先借助“虚拟计算机”技术进行预研究的，因此是先有汇编语言编译器，然后才有芯片。在研究新芯片硬件时通常是先用FPGA进行研究，因此在形成正式版本芯片前，汇编语言编译器与FPGA同时在互相验证的。
历史上最有名的例子就是先有FORTH计算机语言和编译器，后有FORTH芯片。现在台湾兄弟还在不断地研制新的FORTH芯片

men***

是不是还要考虑增加C++编译的问题

ld***

杨*** 发表于 2024-12-19 00:25
我个人觉得8051架构最大的瓶颈是其8位的SP，并且SP可用的IDATA空间还被DATA空间共用了。如果能够把IDATA ...

这些都是小功能， 半天时间就搞定了。 我把多任务的虚拟空间都做进去了。也就是说不同的进程可以有自己的虚拟空间，然后自动映射到物理空间，对每个进程来讲都相当于自己独用单片机。 我还把XRAM变成多页，然后把内部的数据8位扩展到32位，指令上使用8位的寄存器，实际上进行的是32位的运算。
还有基于中断的事件触发编程机制，多核运算时候的自动核分配机制等。但是发现做了没意义，没地方用得上。软件生态跟不上，所以已经放弃很多年了。我看你们现在也开始魔改了，发现还是有很多共同语言的。

ld***

so*** 发表于 2024-12-18 22:24
51单片机能跑2G这速度，可惜RAM小了点

2G是保守的了，还能更快。RAM做大没问题，关键是那样面积大了，和其他处理器没优势了。51的核心优势就是面积小功耗低速度快。一旦脱离了这个，和riscv竞争就没明显优势了。

Yang.***

关注一下这个帖子，
感觉很牛逼，怕是要起飞，多关注一下，看看能不能被带着一起飞

社区***

ld*** 发表于 2024-12-19 17:59
这些都是小功能， 半天时间就搞定了。 我把多任务的虚拟空间都做进去了。也就是说不同的进程可以有自己的 ...

虽然新的功能c编译器不支持，对于51来说，在汇编下能发挥出性能也足够了。
毕竟精通51汇编的人有很多了。