Co to jest RISC-V?

Nacisk na otwarte oprogramowanie nie ogranicza się tylko do oprogramowania; w rzeczywistości istnieje również duży nacisk na sprzęt typu open source. Założona w 2015 roku Fundacja RISC-V (wymawiane „ryzyko pięć”), obecnie RISC-V International, i jej Architektura zestawu instrukcji (lub ISA), zwana także RISC-V, przoduje w dziedzinie oprogramowania typu open source sprzęt komputerowy. Chociaż historia RISC-V sięga kilku dekad wstecz, jest to wciąż stosunkowo nieznana właściwość. Ale to, że RISC-V nie jest teraz tak ważny, nie oznacza, że ​​nie będzie ważny w przyszłości.

Co oznacza RISC-V?

Najprawdopodobniej wymyślony przez informatyka Davida Pattersona, RISC oznacza komputer o zmniejszonym zestawie instrukcji, co w zasadzie oznacza instrukcje zostały zaprojektowane tak, aby były prostsze i łatwiejsze w przetwarzaniu, w przeciwieństwie do komputera ze złożonym zestawem instrukcji lub procesora opartego na CISC, takiego jak dowolny procesor x86, np.

Co więc oznacza -V? To cyfra rzymska oznaczająca pięć, a RISC-V to konstrukcja piątej generacji. RISC-I i -II zostały opracowane w 1981 roku, ale technicznie RISC-III i -IV nigdy nie istniały. Nazwy te są stosowane z mocą wsteczną do SOAR, który ukazał się w 1984 r., i SPUR, który ukazał się w 1988 r. RISC-V uważa się za następcę architektury z 1988 roku.

Początki RISC-V

RISC-V rozpoczął się jako projekt badawczy Parallel Computing Laboratory (lub Par Lab) Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, którego dyrektorem był David Patterson. Profesor Krste Asanović i jego studenci Yunsup Lee i Andrew Waterman rozpoczęli projektowanie RISC-V w maju 2010 roku. Udało im się otrzymać fundusze za pośrednictwem Par Lab, które było w dużej mierze finansowane przez firmy Intel i Microsoft.

W 2011, naklejono pierwszy chip RISC-Vco oznacza, że ​​w końcu mieli prototyp. W 2014 roku opublikowali Asanović i Patterson artykuł opowiadający się za sprzętem typu open source i argumentował nie tylko, że idealnym rozwiązaniem byłby ISA oparty na RISC, ale w szczególności RISC-V. Pierwsze warsztaty RISC-V odbyły się w 2015 r., a jeszcze w tym samym roku 36 firm założyło Fundację RISC-V. Członkami założycielami są Nvidia, Google, IBM i Qualcomm. W 2020 roku Fundacja RISC-V przekształciła się w RISC-V International.

Sprawa sprzętu typu open source

Podstawową koncepcją stojącą za RISC-V jest to, że „technologia nie istnieje w izolacji”. Jest po prostu wydajniejszy i skuteczne, gdyby każda firma mogła po prostu trzymać się jednego standardu, zamiast tworzyć wszystko, czego potrzebuje od zera. Fundacja RISC-V argumentuje, że świat potrzebuje RISC-V, aby uniknąć „fragmentacji, rozwidlenia i ustanowienia wielu standardów.” RISC-V, pomimo nazwy, nie jest połączeniem RISC i CISC, ale otwartego i zamkniętego oprogramowania źródło.

RISC-V jest ogólnie przeciwieństwem ISA o zamkniętym kodzie źródłowym, ale zwłaszcza x86 i ARM. Pierwotnie x86 było wyłączną własnością intelektualną Intela, a później AMD nabyło pełne prawa do x86 po długiej batalii sądowej, która zakończyła się w 1995 roku. Procesory x86 reprezentują większość rynków komputerów stacjonarnych, laptopów i serwerów, więc RISC-V International jest zrozumiałe zaniepokojony zastrzeżonym duopolem Intela i AMD.

Ale dlaczego ARM znajduje się w tej samej lidze co Intel i AMD według RISC-V International? Czy ARM nie jest dużo bardziej otwarty niż x86? Cóż, tak, ale nie jest to oprogramowanie typu open source. Aby korzystać z architektury ARM, należy uiścić opłaty licencyjne firmy ARM. Firmy posiadające licencję ARM mogą jedynie modyfikować rdzeń, zamiast projektować zupełnie nowy. Nie przeszkodziło to firmom takim jak Apple i Qualcomm w tworzeniu imponujących procesorów ARM, niemniej jednak firma płacić miliony dolarów tylko po to, aby mieć przywilej używania niektórych rdzeni, które można jedynie dodawać, a nie zasadniczo zmieniać.

Jaka jest przyszłość RISC-V?

Jednym z głównych celów RISC-V International jest rozwój rynku Internetu rzeczy (IoT). W swojej wstępnej prezentacji RISC-V przewiduje, że do 2030 r. aktywnie używanych urządzeń IoT będzie 50 miliardów, czyli około dwa razy więcej niż obecnie. Prezentacja podaje także inną statystykę: 40% układów scalonych przeznaczonych do konkretnych zastosowań (lepiej znanych jako układy ASIC) zostanie zaprojektowanych przez producentów OEM do 2025 r. Coraz więcej firm będzie chciało projektować własne chipy na potrzeby swoich produktów, a RISC-V International twierdzi, że umożliwi to jej architektura RISC-V.

RISC-V International nie tylko optymistycznie patrzy w przyszłość, ale jest coraz bardziej optymistyczna. W połowie 2019 r. badanie przewidywało, że do 2025 r. na rynku znajdzie się ponad 60 miliardów rdzeni RISC-V. Pod koniec 2020 roku liczba ta została skorygowana do prawie 80 miliardów, czyli około 14% całego rynku procesorów.

RISC-V mówi o ważnej grze, ale ma ku temu przynajmniej jakiś powód. Przytacza badanie z 2020 r., z którego wynika, że ​​około 23% projektów układów ASIC i układów siatek programowalnych przez użytkownika (lub FPGA) zawiera co najmniej jeden procesor RISC-V. Seagate, producent dysków twardych, jest opracowanie dwóch chipów RISC-V dla dysków twardych i twierdzi, że trzykrotnie przewyższają inne procesory, chociaż nigdy nie zdefiniowali, czym są „inne procesory”. Alibaba używa RISC-V w swoim procesorze serwera Xuantie 910.

Na początku 2020 r. członków RISC-V było około 600. Dziś jest ich ponad 2400. W latach 2022–2025 Fundacja RISC-V spodziewa się „rozpowszechnienia procesorów RISC-V” na całym rynku procesorów: obliczenia o wysokiej wydajności, chmura, IoT, przedsiębiorstwa, konsumenci itp. Nie jest jasne, co czeka RISC-V po 2025 r., ponieważ wydaje się, że wszystkie plany działania kończą się na tym punkcie, ale jeśli w ciągu najbliższych trzech lat sytuacja w przypadku RISC-V będzie przebiegać pomyślnie, możemy spodziewać się bardziej optymistycznych planów działania na kolejne lata 2025.

Czy RISC-V może konkurować z x86?

Jest za wcześnie, żeby dzwonić. Fundacja RISC-V z pewnością nie spodziewa się prześcignąć tytanów x86, Intela i AMD przed 2025 rokiem, ponieważ spodziewają się zdobyć zaledwie 14% rynku, co jest znaczące, ale nadal pozostawia głównie duopol x86 nienaruszony. O ile RISC-V ma wielkie aspiracje, to dziś ISA nadal nie jest zbyt popularna, z serwerami z dominacją x86, laptopyi komputerów stacjonarnych, podczas gdy ARM dominuje w urządzeniach mobilnych i wkracza do segmentów zdominowanych przez x86.

Nie możemy powiedzieć w ten czy inny sposób, gdzie zakończy się RISC-V. Możemy powiedzieć, że prace nad RISC-V i sprzętem typu open source cieszą się dużym zainteresowaniem i gdzieś ta energia musi zostać ulokowana.

Zalecenia redaktorów

• Płyty główne są mylące. Oto jak wybrać właściwy w 2023 roku
• Najnowszy układ AMD V-Cache okazuje się tani, szybki i idealny do gier
• Te 5 wskazówek dotyczących budowy komputera PC pomoże Ci uniknąć błędów, które popełniłem
• Niektóre procesory Ryzen się spalają. Oto, co możesz zrobić, aby ocalić swoje
• Co to jest ChatGPT Plus? Wszystko, co wiemy o poziomie premium