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博碩士論文 etd-0509123-153852 詳細資訊
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論文名稱
Title
X86、ARM與RISC-V指令集架構的技術及策略聯盟-比較分析
A Comparative Study on the Technologies and Strategic Alliances of X86, ARM and RISC-V
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
89
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2023-05-30
繳交日期
Date of Submission
2023-06-09
關鍵字
Keywords
數位經濟時代、消費性電子產品、指令集架構(ISA)、複雜指令集、精簡指令集、矽智財(IP)、商業模式、策略聯盟
the digital economy era, consumer electronics, instruction set architecture(ISA), complex instruction set, reduced instruction set, silicon intellectual property(IP), business model, strategic alliance
統計
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中文摘要
科技加速全球價值鏈的發展,也促進了產業生態圈的轉型,如今數位風潮為人們創造許多新穎的工作型態,也帶領了大家來到了數位經濟時代。論及當今最熱門的科技產物,消費性電子產品應當之無愧,生活當中無所不在,舉凡手機、物聯網、互聯網、電動車、AI人工智慧等都屬於它的領域,他們為人們帶來生活上的便利,也提供了前所未有的科技舒適環境。但是大家可能不知道這些獨特功能主要來自處理器晶片,設計晶片的偉大功臣則是指令集架構(ISA),也就是機器的語言,命令電腦執行基本指令。目前指令集架構分為兩大陣營,分別為「複雜指令集」及「精簡指令集」。因為彼此在語法結構及指令長度上的不同,所以設計方向也有所出入,分別適用在不同層次的電子產品,本篇論文特以X86、ARM及RISC-V指令集架構為對象來做解析。另外,隨著產業分工趨向專業化,指令集架構進而延伸出矽智財(IP)產業,屬於IC晶片的設計藍圖,主要功能為協助晶片縮短開發周期,提升晶片效能。
隨著全球半導體產業的蓬勃發展,消費性電子產品市場逐漸擴大,晶片設計越趨複雜,指令集架構陣營下的企業瞄準這塊市場大餅,各自在指令集技術上尋求突破,準備搶攻市場。事實上,技術先進不等於商業成功,在半導體生態圈亦是如此,單打獨鬥已非唯一選項,在商業結盟之下互蒙其利才是王道。商業成功不僅是一個簡單的技術問題而已,這當中還牽扯到巨大的商業利益及軟硬體支援,必需透過商業結盟才能實現。綜上所述,指令集架構的成功要素並非技術層次上的突破,關鍵仍取決於處理器公司的商業模式及策略聯盟。
Abstract
Technology accelerates the development of the global value chain, and promotes the transformation of the industrial ecosystem as well. Nowadays, the digital trend has created many new types of work for people, and has also led everyone to the digital economy era. When it comes to the most popular technological products currently, the consumer electronics should be well-deserved and ubiquitous in our daily life. Smart phones, Internet of Things, internet, electric vehicles, AI artificial intelligence, etc. all belong to its field. They bring convenience and provide an unprecedented technological comfort environment for people. However, you may not know that these unique functions mainly come from the processor chip, and the great character of designing the chip is the instruction set architecture (ISA), so-called the language of the machine, which instructs the computer to execute basic instructions. At present, the instruction set architecture is divided into two camps, namely "complex instruction set" and "reduced instruction set" Because of the difference in grammatical structure and instruction length, the design way of ISA is different as well. The application of the electronic product differs from the ISA type. This thesis focuses on X86, ARM and RISC-V instruction set architectures for analysis. In addition, as the industrial division becomes more and more specialized, the instruction set architecture further extends to the semiconductor intellectual property (IP) industry, which belongs to the design road map of the IC chip, and its main function is to help the chip shorten the development cycle and improve the chip performance.
With the vigorous development of the global semiconductor industry, the market of the consumer electronics is gradually expanding, and chip design is becoming more and more complex at the same time. Enterprises in the instruction set architecture camp are focusing on this big market, upgrading their instruction technology to develop the new market. In fact, the advanced technology doesn’t mean commercial success, and this theory is also applicable to the semiconductor ecosystem. Making an all-out effort itself is no longer the only way to success, the mutual benefit under commercial alliances is the best way instead. The commercial success is not only a simple technical competing issue, but also involves huge commercial interests, as we as hardware and software level support, which must be achieved through commercial alliances. To put in a nutshell, the success factor of the instruction set architecture is never a technical matter, but the key points are the business model and strategic alliance of the processor company.
目次 Table of Contents
目錄
論文審定書 i
謝辭 ii
摘要 iii
ABSTRACT iv
圖目錄 viii
表目錄 x
第一節 研究背景與動機 1
第二節 研究目的與問題 5
第三節 研究對象 9
第四節 研究方法 10
第五節 研究架構 11
第二章 文獻探討 13
第一節 指令集特色分析 13
第二節 指令集發展趨勢 14
第三章 技術之比較分析 15
第一節 指令集架構陣營分析 15
第二節 指令集架構概論 29
第三節 指令集架構研析 32
第四節 處理器指令集特性比較 38
第四章 策略聯盟之比較分析 42
第一節 半導體垂直整合與水平分工架構演進 42
第二節 處理器主力廠商比較 48
第三節 處理器主力廠商五力分析 56
第四節 處理器主力廠商SWOT分析 59
第五節 策略聯盟之ANOVA及迴歸分析 62
第五章 結論與展望 69
第一節 結論 69
第二節 展望 70
參考文獻 71
附錄 75
參考文獻 References
中文文獻
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