Що таке RISC-V?

Поштовх до відкритого коду не обмежується лише програмним забезпеченням; Насправді існує досить великий поштовх до апаратного забезпечення з відкритим кодом. Заснований у 2015 році Фонд RISC-V (вимовляється як «ризик п’ять»), нині RISC-V International, і його архітектура набору інструкцій (або ISA), яка також називається RISC-V, лідирує в розробці з відкритим кодом обладнання. Хоча історія RISC-V налічує кілька десятиліть, це все ще відносно невідома властивість. Але те, що RISC-V не є таким важливим зараз, не означає, що він не буде важливим у майбутньому.

Що означає RISC-V?

Швидше за все, придуманий комп’ютерним науковцем Девідом Паттерсоном, RISC означає комп’ютер зі скороченим набором інструкцій, що в основному означає інструкції розроблені так, щоб бути простішими та легшими для обробки, на відміну від комп’ютера зі складним набором інструкцій або процесора на базі CISC, такого як будь-який ЦП x86, як-от

Отже, що означає -V? Це римська цифра, що означає п’ять, а RISC-V — це свого роду дизайн п’ятого покоління. RISC-I і -II були розроблені в 1981 році, але RISC-III і -IV технічно ніколи не існували. Ці назви заднім числом застосовуються до SOAR, який вийшов у 1984 році, та SPUR, який вийшов у 1988 році. RISC-V вважає себе спадкоємцем архітектури 1988 року.

Витоки RISC-V

RISC-V розпочався як дослідницький проект Лабораторії паралельних обчислень Каліфорнійського університету в Берклі (або Par Lab), директором якої був Девід Паттерсон. Професор Крсте Асанович і його аспіранти Юнсуп Лі та Ендрю Вотерман почали проектувати RISC-V у травні 2010 року. Вони змогли отримати фінансування через лабораторію Par, яка в основному фінансувалася Intel і Microsoft.

У 2011 році виготовлений перший чіп RISC-V, що означає, що вони нарешті отримали прототип. У 2014 році Асанович і Паттерсон опублікували стаття, що підтримує апаратне забезпечення з відкритим кодом і стверджував не тільки, що ISA на основі RISC була б ідеальною, але й зокрема RISC-V. Перший семінар RISC-V відбувся у 2015 році, а пізніше того ж року 36 компаній заснували RISC-V Foundation. Членами-засновниками є Nvidia, Google, IBM і Qualcomm. У 2020 році Фонд RISC-V став RISC-V International.

Справа в апаратному забезпеченні з відкритим кодом

Основна концепція RISC-V полягає в тому, що «технологія не існує в ізоляції». Це просто ефективніше і ефективним, якби кожна компанія могла просто дотримуватися одного стандарту, а не виготовляти все, що їй потрібно, з нуля. Фонд RISC-V стверджує, що світ потребує RISC-V, щоб уникнути «фрагментації, розгалуження та створення кількох стандартів». RISC-V, незважаючи на назву, не про RISC проти CISC, а про відкритий код проти закритого джерело.

RISC-V протистоїть ISA із закритим кодом загалом, але особливо x86 і ARM. Спочатку x86 був єдиною інтелектуальною власністю Intel, а пізніше AMD придбала повні права на x86 після тривалої судової тяганини, яка закінчилася в 1995 році. Процесори x86 представляють більшість ринків настільних ПК, ноутбуків і серверів, тому RISC-V International цілком стурбована власною дуополією Intel і AMD.

Але чому ARM в одній лізі з Intel і AMD згідно з RISC-V International? Хіба ARM не набагато більш відкритий, ніж x86? Так, але це не відкритий код. Щоб використовувати архітектуру ARM, ви повинні сплатити компанії ARM ліцензійні збори. Компанії, які мають ліцензію на ARM, можуть лише модифікувати ядро, а не створювати абсолютно нове. Це не завадило таким компаніям, як Apple і Qualcomm, створювати вражаючі процесори ARM, але, тим не менш, компанія платити мільйони доларів лише за привілей використовувати деякі ядра, які можна лише додавати, а не кардинально змінювати.

Яке майбутнє RISC-V?

Одним із основних напрямків діяльності RISC-V International є розвиток ринку Інтернету речей (IoT). У своїй вступній презентації RISC-V прогнозує, що до 2030 року буде 50 мільярдів активно використовуваних пристроїв IoT, що приблизно вдвічі більше, ніж ми маємо сьогодні. У презентації також наведено ще одну статистику: до 2025 року 40% спеціальних інтегральних схем (більш відомих як ASIC) будуть розроблені OEM-виробниками. Більше компаній захочуть розробляти власні мікросхеми для своїх продуктів, і RISC-V International стверджує, що її архітектура RISC-V це дозволить.

RISC-V International не тільки оптимістично дивиться в майбутнє, але й стає все більш оптимістичним. У середині 2019 року дослідження передбачало, що до 2025 року на ринку буде більше 60 мільярдів ядер RISC-V. Наприкінці 2020 року це було переглянуто до майже 80 мільярдів, або близько 14% усього ринку ЦП.

RISC-V говорить про велику гру, але у них є принаймні деякі причини для цього. У ньому цитується дослідження 2020 року, згідно з яким приблизно 23% проектів ASIC і програмованих мережевих масивів (або FPGA) включають принаймні один процесор RISC-V. Seagate, виробник жорстких дисків, є розробка двох мікросхем RISC-V для жорстких дисків і стверджує, що вони втричі перевершують інші процесори, хоча вони ніколи не визначали, що таке «інші процесори». Alibaba використовує RISC-V у своєму серверному процесорі Xuantie 910.

На початок 2020 року членами RISC-V було близько 600 осіб. Сьогодні їх понад 2400. З 2022 по 2025 рік Фонд RISC-V очікує «розповсюдження ЦП RISC-V» на всьому ринку ЦП: високопродуктивні обчислення, хмара, Інтернет речей, підприємства, споживачі тощо. Незрозуміло, що чекає на RISC-V після 2025 року, оскільки всі дорожні карти, здається, закінчуються на цьому етапі, але якщо справи RISC-V підуть добре в наступні три роки, ми можемо очікувати більш оптимістичних дорожніх карт на наступні роки 2025.

Чи може RISC-V конкурувати з x86?

Зарано дзвонити. Фундація RISC-V, безумовно, не очікує перемогти титанів x86 Intel і AMD раніше 2025 року, оскільки вони очікують захопити лише 14% ринку, що є суттєвим, але залишає в основному дуополію x86 неушкодженим. Хоча RISC-V має великі надії, сьогодні ISA все ще не надто популярна, оскільки домінують сервери x86, ноутбукиі настільні комп’ютери, тоді як ARM домінує над мобільними пристроями та пробивається в сегменти, де домінує x86.

Ми не можемо сказати так чи інакше, де RISC-V закінчиться. Ми можемо сказати, що для RISC-V і апаратного забезпечення з відкритим вихідним кодом є великий імпульс, і ця енергія має кудись йти.

Рекомендації редакції

• Материнські плати плутають. Ось як вибрати правильний у 2023 році
• Остання мікросхема V-Cache від AMD виявилася дешевою, швидкою та ідеальною для ігор
• Ці 5 порад щодо створення ПК допоможуть вам уникнути моїх помилок
• Деякі процесори Ryzen згорають. Ось що ви можете зробити, щоб зберегти свій
• Що таке ChatGPT Plus? Все, що ми знаємо про преміум-рівень