Was ist RISC-V?

Der Drang nach Open Source beschränkt sich nicht nur auf Software; Tatsächlich gibt es auch einen ziemlich großen Vorstoß für Open-Source-Hardware. Die 2015 gegründete RISC-V-Stiftung (ausgesprochen „risk five“), jetzt RISC-V International, und ihre Die Befehlssatzarchitektur (oder ISA), auch RISC-V genannt, ist führend bei Open Source Hardware. Obwohl die Geschichte von RISC-V mehrere Jahrzehnte zurückreicht, handelt es sich immer noch um eine relativ unbekannte Eigenschaft. Aber nur weil RISC-V jetzt nicht so wichtig ist, heißt das nicht, dass es auch in Zukunft nicht wichtig sein wird.

Was bedeutet RISC-V?

RISC wurde höchstwahrscheinlich vom Informatiker David Patterson geprägt und steht für Reduced Instruction Set Computer, was im Wesentlichen Anweisungen bedeutet sind so konzipiert, dass sie einfacher und leichter zu verarbeiten sind, im Gegensatz zu einem Computer mit komplexem Befehlssatz oder einem CISC-basierten Prozessor, wie z. B. einer x86-CPU wie einem

Was bedeutet also das -V? Es ist die römische Zahl für fünf, und RISC-V ist sozusagen das Design der fünften Generation. RISC-I und -II wurden 1981 entwickelt, aber RISC-III und -IV existierten technisch gesehen nie. Diese Namen werden rückwirkend auf SOAR, das 1984 herauskam, und SPUR, das 1988 herauskam, angewendet. RISC-V versteht sich als Nachfolger der Architektur von 1988.

Die Ursprünge von RISC-V

RISC-V begann als Forschungsprojekt des Parallel Computing Laboratory (oder Par Lab) der UC Berkeley, dessen Direktor David Patterson war. Professor Krste Asanović und seine Doktoranden Yunsup Lee und Andrew Waterman begannen im Mai 2010 mit der Entwicklung von RISC-V. Sie konnten Fördermittel über das Par Lab erhalten, das größtenteils von Intel und Microsoft finanziert wurde.

In 2011, der erste RISC-V-Chip wurde herausgebracht, das heißt, sie hatten endlich einen Prototyp. Im Jahr 2014 veröffentlichten Asanović und Patterson ein Papier, das sich für die Sache der Open-Source-Hardware einsetzt und argumentierte nicht nur, dass eine RISC-basierte ISA ideal wäre, sondern insbesondere RISC-V. Der erste RISC-V-Workshop fand 2015 statt und später in diesem Jahr gründeten 36 Unternehmen die RISC-V Foundation. Zu den Gründungsmitgliedern zählen Nvidia, Google, IBM und Qualcomm. Im Jahr 2020 wurde die RISC-V Foundation zu RISC-V International.

Der Fall für Open-Source-Hardware

Das grundlegende Konzept hinter RISC-V ist, dass „Technologie nicht isoliert fortbesteht“. Es ist einfach effizienter und effektiv, wenn sich jedes Unternehmen nur an einen Standard halten könnte, anstatt alles, was es braucht, von Grund auf neu zu machen. Die RISC-V Foundation argumentiert, dass die Welt RISC-V braucht, um „Fragmentierung, Abzweigung und das Establishment“ zu vermeiden mehrerer Standards.“ Bei RISC-V geht es trotz des Namens nicht um RISC versus CISC, sondern um Open Source versus Closed Quelle.

RISC-V steht im Gegensatz zu Closed-Source-ISAs im Allgemeinen, insbesondere aber zu x86 und ARM. Ursprünglich war x86 Intels alleiniges geistiges Eigentum, später erwarb AMD nach einem langwierigen Gerichtsstreit, der 1995 endete, die vollständigen Rechte an x86. x86-CPUs stellen den Großteil der Desktop-, Laptop- und Servermärkte dar, daher ist RISC-V International verständlicherweise besorgt über ein proprietäres Intel- und AMD-Duopol.

Aber warum spielt ARM laut RISC-V International in derselben Liga wie Intel und AMD? Ist ARM nicht viel offener als x86? Nun ja, aber es ist kein Open Source. Um die ARM-Architektur nutzen zu können, müssen Sie Lizenzgebühren für das Unternehmen ARM zahlen. Unternehmen, die über eine ARM-Lizenz verfügen, können nur den Kern modifizieren, anstatt einen völlig neuen Kern zu entwerfen. Dies hat Unternehmen wie Apple und Qualcomm nicht davon abgehalten, beeindruckende ARM-Prozessoren herzustellen, aber dennoch hat ein Unternehmen dies getan Millionen von Dollar zu zahlen, nur um das Privileg zu haben, einige Kerne zu verwenden, die nur hinzugefügt und nicht grundlegend verändert werden können.

Wie sieht die Zukunft von RISC-V aus?

Einer der Hauptschwerpunkte von RISC-V International ist das Wachstum des Internet of Things (IoT)-Marktes. In seiner Einführungspräsentation prognostiziert RISC-V, dass es bis 2030 50 Milliarden aktiv genutzte IoT-Geräte geben wird, etwa doppelt so viel wie heute. Die Präsentation liefert auch eine weitere Statistik: 40 % der anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreise (besser bekannt als ASICs) werden bis 2025 von OEMs entworfen. Immer mehr Unternehmen werden ihre eigenen Chips für ihre eigenen Produkte individuell entwickeln wollen, und RISC-V International argumentiert, dass seine RISC-V-Architektur dies ermöglichen wird.

RISC-V International blickt nicht nur optimistisch in die Zukunft, sondern wird immer optimistischer. Mitte 2019 prognostizierte eine Studie, dass bis 2025 über 60 Milliarden RISC-V-Kerne auf dem Markt sein würden. Ende 2020 wurde dieser Wert auf fast 80 Milliarden revidiert, was etwa 14 % des gesamten CPU-Marktes entspricht.

RISC-V redet große Worte, aber sie haben zumindest einen Grund dazu. Darin wird eine Studie aus dem Jahr 2020 zitiert, die zu dem Schluss kam, dass etwa 23 % der ASIC- und Field-Programmable Grid Array (oder FPGA)-Projekte mindestens einen RISC-V-Prozessor enthielten. Seagate, der Festplattenhersteller, ist es Entwicklung von zwei RISC-V-Chips für Festplatten und behauptet, dass sie andere Prozessoren um das Dreifache übertreffen, obwohl sie nie definiert haben, was die „anderen Prozessoren“ sind. Alibaba verwendet RISC-V in seiner Xuantie 910-Server-CPU.

Zu Beginn des Jahres 2020 gab es etwa 600 RISC-V-Mitglieder. Heute sind es über 2.400. Von 2022 bis 2025 erwartet die RISC-V Foundation die „Vermehrung von RISC-V-CPUs“ im gesamten CPU-Markt: Hochleistungsrechnen, Cloud, IoT, Unternehmen, Verbraucher usw. Es ist unklar, was RISC-V nach 2025 erwartet, da alle Roadmaps an diesem Punkt zu enden scheinen, aber ob Während die Dinge für RISC-V in den nächsten drei Jahren gut laufen, können wir für die Jahre danach mit optimistischeren Roadmaps rechnen 2025.

Kann RISC-V mit x86 konkurrieren?

Es ist zu früh, um anzurufen. Die RISC-V Foundation rechnet sicherlich nicht damit, die x86-Titanen Intel und AMD vor 2025 zu überholen Wir gehen davon aus, dass wir nur 14 % des Marktes erobern werden, was zwar beträchtlich ist, das x86-Duopol aber immer noch größtenteils verlässt intakt. Während RISC-V große Ambitionen hat, erfreut sich ISA heute immer noch nicht großer Beliebtheit, da x86 die Server dominiert. Laptops, und Desktops, während ARM mobile Geräte dominiert und in x86-dominierte Segmente vordringt.

Wir können nicht auf die eine oder andere Weise sagen, wo RISC-V landen wird. Was wir sagen können ist, dass es eine große Dynamik für RISC-V und Open-Source-Hardware gibt und dass die Energie irgendwohin muss.

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