在RISC-V标准向量扩展(RISC-V Vector Extension)中规定了如下图所示的从编程模型、寄存器映射规则到向量指令格式和存储一致性模型等一系列的规范。

向量指令集的扩展必须有如下两个参数：ELEN：element-length，处理器内部能够处理的一个向量元素的最大bit数，要求大于8且是2的整数次幂。VLEN：vector-length，一个向量寄存器的总bit数（宽度），VLEN应该大于等于ELEN，也是2的整数次幂。同时向量扩展在mstatus[10:9]字段添加了一个向量环境状态字段VS(vector status)，并在sstatus[10:9]中被掩码。它的定义类似于浮点环境状态中的FS字段。当VS字段被设置为off时，试图执行任何矢量指令或者访问向量CSR都会被视为非法指令当VS字段设置为Initial或Clean时，执行任何改变向量状态的指令，包括向量csr，都会将VS更改为Dirty。
向量扩展在标准指令集基础上增加了32个向量寄存器，v0-v32。每个向量寄存器都有一个固定的VLEN状态位，用于确定每个寄存器的宽度。其中vtype寄存器主要包括vsew2:0和vmul2:0以及ta(tail agonostic)和ma(mask agnostic)。设置vtype是为了vector扩展指令集能够适配32位编码空间，在执行一条vector指令之前，可以分别使用vset、vl来设置vtype的字段和vector length。
vsew2:0：动态设置元素宽度。一般情况下一个寄存器被分为vlen/vsew个。vsew越大一个向量寄存器中的元素个数越小。
多个向量寄存器可以被组成一个group、比如一共32个通用寄存器、把lmul设置为8，就可以将通用寄存器分为4组，每组包含8个连续的向量寄存器。通过这样的分组可以增加向量寄存器组中的元素个数。
LMUL具体实现时必须支持1、2、4、8。同时它也可以支持1/2、1/4、1/8，但不是任意分数lmul都可以支持，它最小支持sew/elen，需要保证lmul乘elen大于等于1.
当存在混合向量长度时，小数（分数）的LMUL可以增加vector寄存器的利用率（可操作的元素宽度变小、则利用率变高）。例如vlen=128、sew=8、如果lmul=1/8则一条向量指令能够操作的向量元素宽度vlmax=vlen*lmul / sew。也就是一条向量指令最多能操作向量的两个元素。
ta(tail agnostic)表示向量寄存器因为vlen的原因不需要计算的部分是否保持不变。（比如vlmax为32、但vlen被设置为28，则vr的最后四个元素不需要被处理）
ma（mask agnostic）表示因为mask而被忽略的位是否需要需要保持不变
其中 mask 保存在 v0 中, 每 bit 代表一个 element是否被mask。目前只能使用v0寄存器做为mask寄存器。
向量指令执行期间、操作的元素可以分为四个不相交的子集。预启动元素（the prestart elements）、活跃元素（the active elements）、非活跃元素（the inactive elements）、尾部元素（the tail elements）。对于vta和vma有两种配置模式undisturbed（不受干扰）、agnostic（不可知）的处理方式。ta表示结尾不需要处理的数据不需要保持原来的值，tu表示结尾不需要处理的数据需要保持原来的值
Vset{i}lv{i}用来设置vl和vtype，从而控制后续的向量操作。其中第一个i表示vl部分是否使用立即数imm，第二个i表示vtype部分是否要使用imm。一般情况下都是用vsetvli，vsetvl一般只在环境切换的时候使用（用来恢复vl、vtype）。其中vstart定义了一条向量指令执行时的第一个元素在向量寄存器中的索引号，一条向量指令结束时会将vstar归零，vstart之前的向量值会保持undisturbed，如果一条向量指令引发了异常，则不会修改vstart。
向量控制状态寄存器(Vector control and status register Vcsr)包括vxrm和vxsat两个寄存器。控制寄存器定点舍入的模式(Vector fixed-point rounding mode register Vxrm)，Vxrm[1:0]为可读可写寄存器、且通过单条csrwi指令写入值，一共四种模式。rnu 向距离近的方向舍入、当距离相等时、向上舍入；rne 向距离近的方向舍入、当距离相等时、向偶数方向舍入；rdn 向下舍入、直接取移位后的值；rod 舍入到奇数值方向。
向量定点饱和标志(Vector fixed-point saturation flag Vxsat)表示输出结果做了饱和截位以适应目的寄存器格式。当运算发生正溢出时，能取到最大正值的保留结果，当运算发生负溢出时，能取到负数最小值为保留结果。