O que é RISC-V?

A pressão pelo código aberto não se limita apenas ao software; na verdade, há também um grande impulso para hardware de código aberto. Fundada em 2015, a Fundação RISC-V (pronuncia-se “risco cinco”), agora RISC-V Internacional, e seus arquitetura de conjunto de instruções (ou ISA), também chamada de RISC-V, está liderando o avanço do código aberto hardware. Embora a história do RISC-V remonte a algumas décadas, ainda é uma propriedade relativamente desconhecida. Mas só porque o RISC-V não é tão importante agora, não significa que não será importante no futuro.

O que significa RISC-V?

Provavelmente cunhado pelo cientista da computação David Patterson, RISC significa computador com conjunto de instruções reduzido, que basicamente significa instruções são projetados para serem mais simples e fáceis de processar, ao contrário de um computador com conjunto de instruções complexo ou processador baseado em CISC, como qualquer CPU x86 como um

Então, o que significa o -V? É o algarismo romano para cinco, e RISC-V é uma espécie de design de quinta geração. RISC-I e -II foram desenvolvidos em 1981, mas RISC-III e -IV tecnicamente nunca existiram. Esses nomes são aplicados retroativamente ao SOAR, lançado em 1984, e ao SPUR, lançado em 1988. O RISC-V se considera o sucessor da arquitetura de 1988.

As origens do RISC-V

O RISC-V começou como um projeto de pesquisa do Laboratório de Computação Paralela da UC Berkeley (ou Par Lab), cujo diretor era David Patterson. O professor Krste Asanović e seus alunos de graduação Yunsup Lee e Andrew Waterman começaram a projetar o RISC-V em maio de 2010. Eles conseguiram receber financiamento através do Par Lab, que foi em grande parte financiado pela Intel e pela Microsoft.

Em 2011, o primeiro chip RISC-V gravado, o que significa que eles finalmente tiveram um protótipo. Em 2014, Asanović e Patterson publicaram um artigo defendendo a causa do hardware de código aberto e argumentou não apenas que um ISA baseado em RISC seria ideal, mas especificamente RISC-V. O primeiro workshop RISC-V foi realizado em 2015 e, no final daquele ano, 36 empresas fundaram a Fundação RISC-V. Os membros fundadores incluem Nvidia, Google, IBM e Qualcomm. Em 2020, a Fundação RISC-V tornou-se RISC-V International.

O caso do hardware de código aberto

O conceito fundamental por trás do RISC-V é que “a tecnologia não persiste isoladamente”. É simplesmente mais eficiente e eficaz se cada empresa pudesse aderir a um único padrão em vez de fabricar tudo o que precisa do zero. A Fundação RISC-V argumenta que o mundo precisa do RISC-V para evitar “fragmentação, bifurcação e estabelecimento de vários padrões.” RISC-V, apesar do nome, não trata de RISC versus CISC, mas de código aberto versus fechado fonte.

O RISC-V se opõe aos ISAs de código fechado em geral, mas especialmente ao x86 e ao ARM. Originalmente, o x86 era propriedade intelectual exclusiva da Intel e, mais tarde, a AMD adquiriu todos os direitos do x86 após uma longa batalha judicial que terminou em 1995. CPUs x86 representam a maior parte dos mercados de desktops, laptops e servidores, então a RISC-V International está compreensivelmente preocupada com um duopólio proprietário da Intel e da AMD.

Mas por que a ARM está na mesma categoria que a Intel e a AMD, de acordo com a RISC-V International? O ARM não é muito mais aberto que o x86? Bem, sim, mas não é de código aberto. Para usar a arquitetura ARM, você deve pagar à ARM as taxas de licenciamento da empresa. As empresas que possuem uma licença ARM só podem modificar o núcleo, em vez de projetar um novo. Isso não impediu que empresas como a Apple e a Qualcomm fabricassem processadores ARM impressionantes, mas, mesmo assim, uma empresa pagar milhões de dólares apenas para ter o privilégio de usar alguns núcleos que só podem ser adicionados, e não alterados fundamentalmente.

Qual é o futuro do RISC-V?

Um dos principais focos da RISC-V International é o crescimento do mercado de Internet das Coisas (IoT). Na sua apresentação introdutória, o RISC-V prevê que, até 2030, haverá 50 mil milhões de dispositivos IoT utilizados ativamente, cerca do dobro do que temos hoje. A apresentação também fornece outra estatística: 40% dos circuitos integrados de aplicação específica (mais conhecidos como ASICs) serão projetados por OEMs até 2025. Mais empresas vão querer projetar seus próprios chips para seus próprios produtos, e a RISC-V International argumenta que sua arquitetura RISC-V permitirá isso.

A RISC-V International não está apenas optimista em relação ao futuro, mas está cada vez mais optimista. Em meados de 2019, um estudo previu que mais de 60 bilhões de núcleos RISC-V estariam no mercado até 2025. No final de 2020, este valor foi revisto para quase 80 mil milhões, ou cerca de 14% de todo o mercado de CPU.

RISC-V fala sobre um grande jogo, mas eles têm pelo menos algum motivo para isso. Ele cita um estudo de 2020 que concluiu que cerca de 23% dos projetos ASIC e field-programmable grid array (ou FPGA) incorporavam pelo menos um processador RISC-V. A Seagate, fabricante de discos rígidos, é desenvolvendo dois chips RISC-V para discos rígidos e afirma que eles superam outros processadores em três vezes, embora nunca tenham definido o que eram os “outros processadores”. Alibaba está usando RISC-V em sua CPU de servidor Xuantie 910.

No início de 2020, havia cerca de 600 membros do RISC-V. Hoje, existem mais de 2.400. De 2022 a 2025, a Fundação RISC-V espera a “proliferação de CPUs RISC-V” em todo o mercado de CPU: computação de alto desempenho, nuvem, IoT, empresas, consumidores, etc. Não está claro o que está reservado para o RISC-V depois de 2025, já que todos os roteiros parecem parar nesse ponto, mas se Se as coisas correrem bem para o RISC-V nos próximos três anos, podemos esperar roteiros mais otimistas para os anos seguintes 2025.

O RISC-V pode competir com o x86?

É muito cedo para ligar. A Fundação RISC-V certamente não espera superar os titãs x86 Intel e AMD antes de 2025, pois eles esperamos capturar apenas 14% do mercado, o que é significativo, mas ainda deixa o duopólio x86 principalmente intacto. Embora o RISC-V tenha grandes aspirações, hoje o ISA ainda não é muito popular, com servidores x86 dominando, notebooks, e desktops, enquanto o ARM domina os dispositivos móveis e está fazendo incursões em segmentos dominados pelo x86.

Não podemos dizer de uma forma ou de outra onde o RISC-V irá parar. O que podemos dizer é que há um grande impulso para o RISC-V e o hardware de código aberto, e que a energia precisa ir para algum lugar.

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