Τι είναι το RISC-V;

Η ώθηση για ανοιχτό κώδικα δεν περιορίζεται μόνο στο λογισμικό. Στην πραγματικότητα, υπάρχει μεγάλη ώθηση και για υλικό ανοιχτού κώδικα. Ιδρύθηκε το 2015, το ίδρυμα RISC-V (προφέρεται ως «ρίσκο πέντε»), τώρα RISC-V International, και το Η αρχιτεκτονική συνόλων εντολών (ή ISA), που ονομάζεται επίσης RISC-V, ηγείται της χρέωσης για τον ανοιχτό κώδικα σκεύη, εξαρτήματα. Αν και η ιστορία του RISC-V πηγαίνει πίσω σε μερικές δεκαετίες, εξακολουθεί να είναι μια σχετικά άγνωστη ιδιότητα. Αλλά μόνο και μόνο επειδή το RISC-V δεν είναι τόσο σημαντικό τώρα, δεν σημαίνει ότι δεν θα είναι σημαντικό στο μέλλον.

Τι σημαίνει το RISC-V;

Πιθανότατα επινοήθηκε από τον επιστήμονα υπολογιστών David Patterson, το RISC σημαίνει υπολογιστής μειωμένου συνόλου εντολών, που ουσιαστικά σημαίνει οδηγίες έχουν σχεδιαστεί για να είναι απλούστερες και ευκολότερες στην επεξεργασία, σε αντίθεση με έναν υπολογιστή σύνθετου σετ εντολών ή με επεξεργαστή που βασίζεται σε CISC, όπως κάθε επεξεργαστής x86 όπως

Τι σημαίνει λοιπόν το -V; Είναι ο ρωμαϊκός αριθμός για το πέντε και το RISC-V είναι ένα είδος σχεδίασης πέμπτης γενιάς. Τα RISC-I και -II αναπτύχθηκαν το 1981, αλλά τα RISC-III και -IV τεχνικά δεν υπήρξαν ποτέ. Αυτά τα ονόματα εφαρμόζονται αναδρομικά στο SOAR, που κυκλοφόρησε το 1984, και στο SPUR, το οποίο κυκλοφόρησε το 1988. Το RISC-V θεωρεί ότι είναι ο διάδοχος της αρχιτεκτονικής του 1988.

Η προέλευση του RISC-V

Το RISC-V ξεκίνησε ως ένα ερευνητικό έργο του Εργαστηρίου Parallel Computing του UC Berkeley (ή του Par Lab), του οποίου Διευθυντής ήταν ο David Patterson. Ο καθηγητής Krste Asanović και οι μεταπτυχιακοί φοιτητές του Yunsup Lee και Andrew Waterman ξεκίνησαν να σχεδιάζουν το RISC-V τον Μάιο του 2010. Κατάφεραν να λάβουν χρηματοδότηση μέσω του Par Lab, το οποίο χρηματοδοτήθηκε σε μεγάλο βαθμό από την Intel και τη Microsoft.

Το 2011, το πρώτο τσιπ RISC-V αφαιρέθηκε, δηλαδή είχαν επιτέλους ένα πρωτότυπο. Το 2014, οι Asanović και Patterson δημοσίευσαν ένα χαρτί που υπερασπίζεται την αιτία του υλικού ανοιχτού κώδικα και υποστήριξαν όχι μόνο ότι ένα ISA βασισμένο σε RISC θα ήταν ιδανικό, αλλά συγκεκριμένα το RISC-V. Το πρώτο εργαστήριο RISC-V πραγματοποιήθηκε το 2015 και αργότερα το ίδιο έτος, 36 εταιρείες ίδρυσαν το ίδρυμα RISC-V. Τα ιδρυτικά μέλη περιλαμβάνουν Nvidia, Google, IBM και Qualcomm. Το 2020, το ίδρυμα RISC-V έγινε RISC-V International.

Η περίπτωση για υλικό ανοιχτού κώδικα

Η θεμελιώδης ιδέα πίσω από το RISC-V είναι ότι «η τεχνολογία δεν παραμένει μεμονωμένη». Είναι απλά πιο αποτελεσματικό και αποτελεσματικό εάν κάθε εταιρεία μπορούσε απλώς να τηρήσει ένα πρότυπο αντί να κάνει ό, τι χρειάζεται από την αρχή. Το ίδρυμα RISC-V υποστηρίζει ότι ο κόσμος χρειάζεται το RISC-V για να αποφευχθεί ο «κατακερματισμός, η διχάλαση και η καθιέρωση πολλαπλών προτύπων». Το RISC-V, παρά το όνομα, δεν αφορά RISC έναντι CISC, αλλά ανοιχτού κώδικα έναντι κλειστού πηγή.

Το RISC-V έρχεται σε αντίθεση με τα ISA κλειστού κώδικα γενικά, αλλά ειδικά το x86 και το ARM. Αρχικά, το x86 ήταν η μοναδική πνευματική ιδιοκτησία της Intel και αργότερα η AMD απέκτησε τα πλήρη δικαιώματα για το x86 μετά από μια μακρά δικαστική μάχη που έληξε το 1995. Οι επεξεργαστές x86 αντιπροσωπεύουν τις περισσότερες από τις αγορές επιτραπέζιων υπολογιστών, φορητών υπολογιστών και διακομιστών, επομένως η RISC-V International είναι κατανοητό ότι ανησυχεί για ένα ιδιόκτητο διπλόπωλιο Intel και AMD.

Γιατί όμως η ARM βρίσκεται στο ίδιο πρωτάθλημα με την Intel και την AMD σύμφωνα με το RISC-V International; Δεν είναι το ARM πολύ πιο ανοιχτό από το x86; Λοιπόν, ναι, αλλά δεν είναι ανοιχτού κώδικα. Για να χρησιμοποιήσετε την αρχιτεκτονική ARM, πρέπει να πληρώσετε στην ARM τα τέλη αδειοδότησης της εταιρείας. Οι εταιρείες που διαθέτουν άδεια ARM μπορούν μόνο να τροποποιήσουν τον πυρήνα αντί να σχεδιάσουν έναν ολοκαίνουργιο. Αυτό δεν εμπόδισε εταιρείες όπως η Apple και η Qualcomm να κατασκευάσουν εντυπωσιακούς επεξεργαστές ARM, αλλά παρόλα αυτά, μια εταιρεία έχει να πληρώσει εκατομμύρια δολάρια μόνο και μόνο για να έχει το προνόμιο να χρησιμοποιεί μερικούς πυρήνες που μπορούν μόνο να προστεθούν, όχι να τροποποιηθούν ριζικά.

Ποιο είναι το μέλλον του RISC-V;

Ένας από τους κύριους στόχους του RISC-V International είναι η ανάπτυξη της αγοράς του Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT). Στην εισαγωγική του παρουσίαση, το RISC-V προβλέπει ότι μέχρι το 2030, θα υπάρχουν 50 δισεκατομμύρια ενεργά χρησιμοποιούμενες συσκευές IoT, περίπου διπλάσιο από αυτό που έχουμε σήμερα. Η παρουσίαση δίνει επίσης ένα άλλο στατιστικό στοιχείο: το 40% των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων για συγκεκριμένες εφαρμογές (περισσότερο γνωστά ως ASIC) θα σχεδιαστούν από τους OEM έως το 2025. Περισσότερες εταιρείες θα θέλουν να σχεδιάσουν τα δικά τους τσιπ για τα δικά τους προϊόντα και η RISC-V International υποστηρίζει ότι η αρχιτεκτονική RISC-V θα το επιτρέψει.

Η RISC-V International δεν είναι μόνο αισιόδοξη για το μέλλον αλλά γίνεται όλο και πιο αισιόδοξη. Στα μέσα του 2019, μια μελέτη προέβλεψε ότι πάνω από 60 δισεκατομμύρια πυρήνες RISC-V θα κυκλοφορούσαν στην αγορά μέχρι το 2025. Στα τέλη του 2020, αυτό αναθεωρήθηκε σε σχεδόν 80 δισεκατομμύρια, ή περίπου στο 14% της συνολικής αγοράς CPU.

Το RISC-V μιλάει για ένα μεγάλο παιχνίδι, αλλά έχουν τουλάχιστον κάποιους λόγους. Αναφέρει μια μελέτη του 2020, η οποία κατέληξε στο συμπέρασμα ότι περίπου το 23% των έργων ASIC και προγραμματιζόμενων στο πεδίο συστοιχιών πλέγματος (ή FPGA) ενσωματώνουν τουλάχιστον έναν επεξεργαστή RISC-V. Η Seagate, ο κατασκευαστής σκληρών δίσκων, είναι ανάπτυξη δύο τσιπ RISC-V για σκληρούς δίσκους και ισχυρίζεται ότι υπερτερούν των άλλων επεξεργαστών κατά τριπλάσια, αν και ποτέ δεν καθόρισαν τι ήταν οι «άλλοι επεξεργαστές». Η Alibaba χρησιμοποιεί το RISC-V στην CPU του διακομιστή Xuantie 910.

Στις αρχές του 2020, υπήρχαν περίπου 600 μέλη του RISC-V. Σήμερα, υπάρχουν πάνω από 2.400. Από το 2022 έως το 2025, το Ίδρυμα RISC-V αναμένει την «εξάπλωση των CPU RISC-V» σε ολόκληρη την αγορά CPU: Υπολογιστές υψηλής απόδοσης, cloud, IoT, επιχειρήσεις, καταναλωτές κ.λπ. Δεν είναι σαφές τι επιφυλάσσει το RISC-V μετά το 2025, καθώς όλοι οι οδικοί χάρτες φαίνεται να σταματούν σε αυτό το σημείο, αλλά αν τα πράγματα πάνε καλά για το RISC-V τα επόμενα τρία χρόνια, μπορούμε να περιμένουμε πιο αισιόδοξους οδικούς χάρτες για τα επόμενα χρόνια 2025.

Μπορεί το RISC-V να ανταγωνιστεί το x86;

Είναι πολύ νωρίς για να καλέσετε. Το ίδρυμα RISC-V σίγουρα δεν αναμένει να ξεπεράσει τους x86 titans Intel και AMD πριν από το 2025, καθώς αναμένετε να κατακτήσετε μόλις το 14% της αγοράς, το οποίο είναι σημαντικό, αλλά εξακολουθεί να αφήνει το δίπωλιο x86 κυρίως άθικτος. Ενώ το RISC-V έχει μεγάλες φιλοδοξίες, σήμερα το ISA δεν είναι ακόμα πολύ δημοφιλές, με τους διακομιστές x86 που κυριαρχούν, φορητούς υπολογιστές, και επιτραπέζιους υπολογιστές, ενώ η ARM κυριαρχεί στις κινητές συσκευές και διεισδύει σε τμήματα που κυριαρχούν το x86.

Δεν μπορούμε να πούμε με τον ένα ή τον άλλο τρόπο πού θα καταλήξει το RISC-V. Αυτό που μπορούμε να πούμε είναι ότι υπάρχει μεγάλη ώθηση για το RISC-V και το υλικό ανοιχτού κώδικα και αυτή η ενέργεια πρέπει να πάει κάπου.

Συστάσεις των συντακτών

• Οι μητρικές πλακέτες προκαλούν σύγχυση. Δείτε πώς να επιλέξετε το σωστό το 2023
• Το τελευταίο τσιπ V-Cache της AMD αποδεικνύεται φθηνό, γρήγορο και τέλειο για παιχνίδια
• Αυτές οι 5 συμβουλές κατασκευής υπολογιστή θα σας βοηθήσουν να αποφύγετε τα λάθη που έχω κάνει
• Κάποιοι επεξεργαστές Ryzen καίγονται. Δείτε τι μπορείτε να κάνετε για να σώσετε το δικό σας
• Τι είναι το ChatGPT Plus; Όλα όσα γνωρίζουμε για το premium επίπεδο