RISC-V คืออะไร?

การผลักดันโอเพ่นซอร์สไม่ได้จำกัดอยู่เพียงซอฟต์แวร์เท่านั้น ในความเป็นจริง มีการผลักดันอย่างมากสำหรับฮาร์ดแวร์โอเพ่นซอร์สเช่นกัน มูลนิธิ RISC-V (ออกเสียงว่า “risk five”) ก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2558 ปัจจุบันคือ RISC-V International และ สถาปัตยกรรมชุดคำสั่ง (หรือ ISA) หรือที่เรียกว่า RISC-V เป็นผู้นำในด้านโอเพ่นซอร์ส ฮาร์ดแวร์. แม้ว่าประวัติศาสตร์ของ RISC-V จะย้อนกลับไปหลายทศวรรษ แต่ก็ยังไม่เป็นคุณสมบัติที่ไม่มีใครรู้จัก แต่การที่ RISC-V ไม่สำคัญในตอนนี้ไม่ได้หมายความว่ามันจะไม่สำคัญในอนาคต

RISC-V หมายถึงอะไร

RISC น่าจะเป็นคำประกาศเกียรติคุณจากนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ David Patterson ซึ่งหมายถึงคอมพิวเตอร์ชุดคำสั่งแบบลดขนาด ซึ่งโดยทั่วไปหมายถึงคำสั่ง ได้รับการออกแบบมาให้ง่ายและประมวลผลได้ง่ายขึ้น ไม่เหมือนคอมพิวเตอร์ชุดคำสั่งที่ซับซ้อนหรือโปรเซสเซอร์ที่ใช้ CISC เช่น CPU x86 ใดๆ เช่น ไรนซ์ 9 5950X หรือก คอร์ i9-12900KS.

แล้ว -V หมายถึงอะไร? มันเป็นเลขโรมันสำหรับห้า และ RISC-V นั้นเป็นการออกแบบรุ่นที่ห้า RISC-I และ -II ได้รับการพัฒนาในปี 1981 แต่ในทางเทคนิคแล้ว RISC-III และ -IV ไม่เคยมีอยู่จริง ชื่อเหล่านี้มีผลย้อนหลังกับ SOAR ซึ่งออกมาในปี 1984 และ SPUR ซึ่งออกมาในปี 1988 RISC-V ถือว่าตัวเองเป็นผู้สืบทอดต่อสถาปัตยกรรมปี 1988

ต้นกำเนิดของ RISC-V

RISC-V เริ่มต้นจากโครงการวิจัยของ Parallel Computing Laboratory (หรือ Par Lab) ของ UC Berkeley ซึ่งมี David Patterson ผู้อำนวยการอยู่ ศาสตราจารย์ Krste Asanović และนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของเขา Yunsup Lee และ Andrew Waterman เริ่มออกแบบ RISC-V ในเดือนพฤษภาคม 2010 พวกเขาสามารถรับเงินทุนผ่าน Par Lab ซึ่งได้รับทุนส่วนใหญ่จาก Intel และ Microsoft

ในปี 2011, ชิป RISC-V ตัวแรกถูกบันทึกเทปไว้ซึ่งก็คือว่าในที่สุดพวกเขาก็มีต้นแบบแล้ว ในปี 2014 Asanovićและ Patterson ตีพิมพ์ บทความที่สนับสนุนสาเหตุของฮาร์ดแวร์โอเพ่นซอร์ส และโต้แย้งไม่เพียงแต่ว่า ISA ที่ใช้ RISC จะเหมาะสมที่สุด แต่โดยเฉพาะอย่างยิ่ง RISC-V การประชุมเชิงปฏิบัติการ RISC-V ครั้งแรกจัดขึ้นในปี 2558 และต่อมาในปีนั้น บริษัท 36 แห่งได้ก่อตั้งมูลนิธิ RISC-V สมาชิกผู้ก่อตั้ง ได้แก่ Nvidia, Google, IBM และ Qualcomm ในปี 2020 มูลนิธิ RISC-V ได้กลายเป็น RISC-V International

กรณีของฮาร์ดแวร์โอเพ่นซอร์ส

แนวคิดพื้นฐานเบื้องหลัง RISC-V คือ “เทคโนโลยีไม่ได้คงอยู่อย่างโดดเดี่ยว” มันมีประสิทธิภาพมากกว่า และมีประสิทธิภาพหากทุกบริษัทสามารถยึดถือมาตรฐานเดียว แทนที่จะทำทุกอย่างที่ต้องการตั้งแต่เริ่มต้น มูลนิธิ RISC-V ให้เหตุผลว่าโลกต้องการ RISC-V เพื่อหลีกเลี่ยง "การแตกแยก การแตกแยก และการก่อตั้ง หลายมาตรฐาน” RISC-V แม้จะมีชื่อ แต่ก็ไม่ได้เกี่ยวกับ RISC กับ CISC แต่เป็นโอเพ่นซอร์สและปิด แหล่งที่มา.

RISC-V ยืนหยัดต่อต้าน ISA แบบปิดโดยทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่ง x86 และ ARM เดิมที x86 เป็นทรัพย์สินทางปัญญาของ Intel แต่เพียงผู้เดียว และต่อมา AMD ได้รับสิทธิ์เต็มรูปแบบใน x86 หลังจากการสู้รบในศาลอันยาวนานซึ่งสิ้นสุดลงในปี 1995 CPU x86 เป็นตัวแทนของตลาดเดสก์ท็อป แล็ปท็อป และเซิร์ฟเวอร์ส่วนใหญ่ ดังนั้น RISC-V International จึงมีความกังวลเกี่ยวกับการผูกขาดที่เป็นกรรมสิทธิ์ของ Intel และ AMD

แต่ทำไม ARM ถึงอยู่ในลีกเดียวกันกับ Intel และ AMD ตาม RISC-V International? ARM ไม่ได้เปิดกว้างกว่า x86 มากนักใช่ไหม ใช่ แต่มันไม่ใช่โอเพ่นซอร์ส หากต้องการใช้สถาปัตยกรรม ARM คุณต้องจ่ายค่าธรรมเนียมใบอนุญาตของบริษัทให้กับ ARM บริษัทที่มีใบอนุญาต ARM สามารถปรับเปลี่ยนแกนหลักได้เท่านั้น แทนที่จะออกแบบแกนใหม่ สิ่งนี้ไม่ได้ขัดขวางบริษัทอย่าง Apple และ Qualcomm จากการสร้างโปรเซสเซอร์ ARM ที่น่าประทับใจ แต่อย่างไรก็ตาม บริษัทก็มี เพื่อจ่ายเงินหลายล้านดอลลาร์เพียงเพื่อให้ได้สิทธิ์ในการใช้คอร์บางตัวที่สามารถเพิ่มเข้าไปได้เท่านั้น ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐานได้

อนาคตของ RISC-V คืออะไร?

เป้าหมายหลักประการหนึ่งของ RISC-V International คือการเติบโตของตลาด Internet of Things (IoT) ในการนำเสนอเบื้องต้น RISC-V คาดการณ์ว่าภายในปี 2573 จะมีอุปกรณ์ IoT ที่ใช้งานอยู่ถึง 5 หมื่นล้านเครื่อง หรือประมาณสองเท่าของที่เรามีอยู่ในปัจจุบัน การนำเสนอยังให้สถิติอีกประการหนึ่ง: 40% ของวงจรรวมเฉพาะแอปพลิเคชัน (รู้จักกันดีในชื่อ ASIC) จะได้รับการออกแบบโดย OEM ภายในปี 2568 บริษัทต่างๆ จำนวนมากจะต้องการออกแบบชิปของตนเองสำหรับผลิตภัณฑ์ของตนเอง และ RISC-V International แย้งว่าสถาปัตยกรรม RISC-V ของตนจะช่วยให้สามารถทำเช่นนั้นได้

RISC-V International ไม่เพียงแต่มองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับอนาคตเท่านั้น แต่ยังมองโลกในแง่ดีมากขึ้นเรื่อยๆ ในช่วงกลางปี ​​2019 การศึกษาคาดการณ์ว่าคอร์ RISC-V มากกว่า 60 พันล้านคอร์จะเข้าสู่ตลาดภายในปี 2568 ในช่วงปลายปี 2020 มีการแก้ไขเป็นเกือบ 8 หมื่นล้านหรือประมาณ 14% ของตลาด CPU ทั้งหมด

RISC-V พูดถึงเกมสำคัญ แต่อย่างน้อยพวกเขาก็มีเหตุผลบางประการ โดยอ้างอิงถึงการศึกษาในปี 2020 ซึ่งสรุปประมาณ 23% ของโครงการ ASIC และกริดอาร์เรย์แบบตั้งโปรแกรมได้ (หรือ FPGA) ที่รวมโปรเซสเซอร์ RISC-V อย่างน้อยหนึ่งตัว Seagate ซึ่งเป็นผู้ผลิตฮาร์ดไดรฟ์คือ การพัฒนาชิป RISC-V สองตัวสำหรับฮาร์ดไดรฟ์ และอ้างว่ามีประสิทธิภาพเหนือกว่าโปรเซสเซอร์อื่นๆ ถึงสามเท่า แม้ว่าพวกเขาจะไม่เคยนิยามว่า "โปรเซสเซอร์อื่นๆ" คืออะไรก็ตาม อาลีบาบาใช้ RISC-V ในซีพียูเซิร์ฟเวอร์ Xuantie 910

เมื่อต้นปี 2563 มีสมาชิก RISC-V ประมาณ 600 คน วันนี้มีมากกว่า 2,400. ตั้งแต่ปี 2022 ถึงปี 2025 มูลนิธิ RISC-V คาดว่า "การแพร่กระจายของ CPU RISC-V" ทั่วทั้งตลาด CPU: การประมวลผลประสิทธิภาพสูง ระบบคลาวด์ IoT องค์กร ผู้บริโภค ฯลฯ ยังไม่ชัดเจนว่ามีอะไรรออยู่สำหรับ RISC-V หลังจากปี 2025 เนื่องจากแผนงานทั้งหมดดูเหมือนจะหยุดลงที่จุดนั้น แต่ถ้า สิ่งต่างๆ จะเป็นไปด้วยดีสำหรับ RISC-V ในอีกสามปีข้างหน้า เราสามารถคาดหวังแผนงานในแง่ดีมากขึ้นในปีต่อๆ ไป 2025.

RISC-V สามารถแข่งขันกับ x86 ได้หรือไม่?

ยังเร็วเกินไปที่จะโทร มูลนิธิ RISC-V ไม่คาดว่าจะเอาชนะ x86 ไททันส์ของ Intel และ AMD ก่อนปี 2025 อย่างแน่นอน คาดว่าจะครองตลาดได้เพียง 14% ซึ่งถือว่าสำคัญมากแต่ยังคงเหลือส่วนแบ่งตลาด x86 เป็นส่วนใหญ่ ไม่บุบสลาย แม้ว่า RISC-V จะมีแรงบันดาลใจที่ดี แต่ในปัจจุบัน ISA ยังไม่ได้รับความนิยมมากนัก เนื่องจากเซิร์ฟเวอร์ x86 มีอำนาจเหนือกว่า แล็ปท็อปและเดสก์ท็อป ในขณะที่ ARM ครองอุปกรณ์เคลื่อนที่และกำลังรุกเข้าสู่กลุ่มที่ครอบงำด้วย x86

เราไม่สามารถพูดได้ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งว่า RISC-V จะจบลงอย่างไร สิ่งที่เราสามารถพูดได้ก็คือ มีแรงผลักดันอย่างมากสำหรับ RISC-V และฮาร์ดแวร์โอเพ่นซอร์ส และพลังงานนั้นต้องไปที่ไหนสักแห่ง

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• เมนบอร์ดมีความสับสน ต่อไปนี้คือวิธีเลือกสิ่งที่ถูกต้องในปี 2023
• ชิป V-Cache ล่าสุดของ AMD ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีราคาถูก รวดเร็ว และสมบูรณ์แบบสำหรับการเล่นเกม
• เคล็ดลับการประกอบพีซี 5 ข้อนี้จะช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่ฉันได้ทำไว้
• CPU Ryzen บางตัวกำลังไหม้ นี่คือสิ่งที่คุณสามารถทำได้เพื่อช่วยชีวิตคุณ
• ChatGPT Plus คืออะไร? ทุกสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับระดับพรีเมี่ยม