Kas ir RISC-V?

Tiekšanās pēc atvērtā pirmkoda neaprobežojas tikai ar programmatūru; patiesībā arī atvērtā pirmkoda aparatūrai ir diezgan liels impulss. 2015. gadā dibinātais fonds RISC-V (izrunā “piektais risks”), tagad RISC-V International, un tā instrukciju kopas arhitektūra (vai ISA), ko sauc arī par RISC-V, ir vadošā maksa par atvērtā koda izmantošanu aparatūra. Lai gan RISC-V vēsture sniedzas vairāk nekā dažas desmitgades, tas joprojām ir salīdzinoši nezināms īpašums. Bet tas, ka RISC-V šobrīd nav tik svarīgs, nenozīmē, ka tas vairs nebūs svarīgs.

Ko nozīmē RISC-V?

Visticamāk, ka datorzinātnieka Deivida Patersona izstrādātais RISC nozīmē samazinātu instrukciju kopas datoru, kas būtībā nozīmē instrukcijas. ir izstrādāti tā, lai tie būtu vienkāršāki un vieglāk apstrādājami, atšķirībā no sarežģītas instrukciju kopas datora vai uz CISC balstīta procesora, piemēram, jebkura x86 CPU, piemēram,

Tātad, ko nozīmē -V? Tas ir romiešu cipars, kas apzīmē pieci, un RISC-V ir sava veida piektās paaudzes dizains. RISC-I un -II tika izstrādāti 1981. gadā, bet RISC-III un -IV tehniski nekad nepastāvēja. Šie nosaukumi ar atpakaļejošu spēku tiek piemēroti SOAR, kas iznāca 1984. gadā, un SPUR, kas iznāca 1988. gadā. RISC-V uzskata sevi par 1988. gada arhitektūras pēcteci.

RISC-V pirmsākumi

RISC-V sākās kā UC Berkeley Parallel Computing Laboratory (vai Par Lab) pētniecības projekts, kura direktors bija Deivids Patersons. Profesors Krste Asanovičs un viņa absolventi Junsups Lī un Endrjū Votermens sāka izstrādāt RISC-V 2010. gada maijā. Viņi varēja saņemt finansējumu, izmantojot Par Lab, ko lielā mērā finansēja Intel un Microsoft.

2011. gadā pirmā RISC-V mikroshēma nolīmēta, kas nozīmē, ka viņiem beidzot bija prototips. 2014. gadā Asanovičs un Patersons publicēja papīrs, kas aizstāv atvērtā pirmkoda aparatūras izmantošanu un apgalvoja, ka ideāla būtu ne tikai uz RISC balstīta ISA, bet īpaši RISC-V. Pirmais RISC-V seminārs notika 2015. gadā, un vēlāk tajā pašā gadā 36 uzņēmumi nodibināja RISC-V fondu. Dibinātāju vidū ir Nvidia, Google, IBM un Qualcomm. 2020. gadā RISC-V fonds kļuva par RISC-V International.

Atvērtā koda aparatūras korpuss

RISC-V pamatkoncepcija ir tāda, ka "tehnoloģija nepastāv atsevišķi". Tas vienkārši ir efektīvāk un efektīvi, ja katrs uzņēmums varētu vienkārši ievērot vienu standartu, nevis ražot visu nepieciešamo no nulles. RISC-V fonds apgalvo, ka pasaulei ir nepieciešams RISC-V, lai izvairītos no "sadrumstalošanas, sadalīšanās un izveidošanas pēc vairākiem standartiem." RISC-V, neskatoties uz nosaukumu, nav par RISC pret CISC, bet gan par atvērto avotu pret slēgto. avots.

RISC-V ir opozīcija pret slēgtā koda ISA kopumā, bet jo īpaši x86 un ARM. Sākotnēji x86 bija Intel vienīgais intelektuālais īpašums, un vēlāk AMD ieguva visas tiesības uz x86 pēc ilgstošas ​​tiesas cīņas, kas beidzās 1995. gadā. x86 CPU pārstāv lielāko daļu galddatoru, klēpjdatoru un serveru tirgu, tāpēc RISC-V International ir saprotams, ka ir nobažījies par patentētu Intel un AMD duopolu.

Bet kāpēc ARM ir vienā līgā ar Intel un AMD saskaņā ar RISC-V International? Vai ARM nav daudz atvērtāks par x86? Nu, jā, bet tas nav atvērtā koda avots. Lai izmantotu ARM arhitektūru, jums ir jāmaksā ARM uzņēmuma licencēšanas maksa. Uzņēmumi, kuriem ir ARM licence, var tikai modificēt kodolu, nevis izstrādāt pilnīgi jaunu. Tas nav traucējis tādiem uzņēmumiem kā Apple un Qualcomm izveidot iespaidīgus ARM procesorus, taču, neskatoties uz to, uzņēmumam ir maksāt miljoniem dolāru tikai tāpēc, lai būtu privilēģija izmantot dažus kodolus, kurus var tikai pievienot, nevis būtiski mainīt.

Kāda ir RISC-V nākotne?

Viens no RISC-V International galvenajiem mērķiem ir lietiskā interneta (IoT) tirgus izaugsme. Savā ievadprezentācijā RISC-V prognozē, ka līdz 2030. gadam aktīvi izmantos 50 miljardus IoT ierīču, kas ir aptuveni divas reizes vairāk nekā šodien. Prezentācijā sniegta arī cita statistika: līdz 2025. gadam oriģinālo iekārtu ražotāji izstrādās 40% lietojumprogrammām raksturīgo integrālo shēmu (labāk pazīstamas kā ASIC). Vairāk uzņēmumu vēlēsies pielāgot savas mikroshēmas saviem produktiem, un RISC-V International apgalvo, ka tās RISC-V arhitektūra to ļaus.

RISC-V International ir ne tikai optimistisks par nākotni, bet arī kļūst arvien optimistiskāks. 2019. gada vidū tika prognozēts, ka līdz 2025. gadam tirgū būs vairāk nekā 60 miljardi RISC-V kodolu. 2020. gada beigās tas tika pārskatīts līdz gandrīz 80 miljardiem jeb aptuveni 14% no visa CPU tirgus.

RISC-V runā par lielu spēli, taču viņiem ir vismaz kāds iemesls. Tajā ir minēts 2020. gada pētījums, kurā secināts, ka aptuveni 23% ASIC un lauka programmējamo režģa masīvu (jeb FPGA) projektu ietvēra vismaz vienu RISC-V procesoru. Seagate, cieto disku ražotājs, ir divu RISC-V mikroshēmu izstrāde cietajiem diskiem un apgalvo, ka tie trīskārši pārspēj citus procesorus, lai gan viņi nekad nav definējuši, kas ir "citi procesori". Alibaba savā Xuantie 910 servera CPU izmanto RISC-V.

2020. gada sākumā RISC-V biedru bija aptuveni 600. Mūsdienās to ir vairāk nekā 2400. No 2022. līdz 2025. gadam RISC-V fonds sagaida "RISC-V CPU izplatību" visā CPU tirgū: augstas veiktspējas skaitļošanas, mākoņa, IoT, uzņēmumu, patērētāju utt. Nav skaidrs, kas RISC-V gaidāms pēc 2025. gada, jo šķiet, ka visi ceļveži tajā brīdī apstājas, bet, ja RISC-V nākamajos trīs gados viss noritēs labi, mēs varam sagaidīt optimistiskākus ceļvežus turpmākajiem gadiem 2025.

Vai RISC-V var konkurēt ar x86?

Ir pāragri zvanīt. RISC-V fonds noteikti negaida, ka pirms 2025. gada pārsniegs x86 titānus Intel un AMD, jo tie sagaidāms, ka iegūs tikai 14% tirgus, kas ir nozīmīgi, taču joprojām lielākoties atstāj x86 duopolu neskarts. Lai gan RISC-V ir lielas vēlmes, šodien ISA joprojām nav īpaši populārs, jo dominē x86 serveri, portatīvie datori, un galddatoriem, savukārt ARM dominē mobilajās ierīcēs un iekļūst segmentos, kuros dominē x86.

Mēs nevaram vienā vai otrā veidā pateikt, kur nonāks RISC-V. Mēs varam teikt, ka RISC-V un atvērtā pirmkoda aparatūrai ir liels impulss, un šai enerģijai kaut kur ir jāiet.

Redaktoru ieteikumi

• Mātesplates ir mulsinošas. Lūk, kā izvēlēties pareizo 2023. gadā
• AMD jaunākā V-Cache mikroshēma ir lēta, ātra un lieliski piemērota spēlēm
• Šie 5 datoru veidošanas padomi palīdzēs izvairīties no manis pieļautajām kļūdām
• Daži Ryzen CPU deg. Lūk, ko varat darīt, lai saglabātu savu
• Kas ir ChatGPT Plus? Viss, ko mēs zinām par premium līmeni