¿Qué es RISC-V?

Incluso para los aficionados a la informática, RISC-V está un poco en la maleza, pero quizás no por mucho tiempo. Es una de las estrellas en ascenso en el mundo de la informática y es uno de los ejemplos más exitosos (si no el más exitoso) de hardware de código abierto y estándar abierto. Se predice que se venderán decenas de miles de millones de núcleos RISC-V en los próximos años, una cifra que rivalizaría con la cantidad de x86 y BRAZO núcleos vendidos en el mismo período de tiempo. Aquí encontrará todo lo que necesita saber sobre RISC-V y hacia dónde se dirige.

RISC-V: una arquitectura de conjunto de instrucciones gratuita y de estándar abierto

RISC-V (pronunciado "riesgo cinco") es una arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA) desarrollada y mantenida por RISC-V International (anteriormente RISC-V Foundation).

Una ISA es el punto de partida de cualquier diseño de CPU y determina cosas fundamentales como instrucciones básicas, qué instrucciones opcionales se pueden agregar y qué tipo de software se puede ejecutar de forma nativa en la CPU. Además, RISC-V es, según su nombre, un reducado iconstrucción sy computadora architecture, lo que básicamente significa que su forma predeterminada viene con muy pocas instrucciones. ARM también es un diseño RISC mientras x86 es un complejo diseño de computadora con un conjunto de instrucciones (CISC).

Ser un diseño RISC es más importante para RISC-V que ARM siendo RISC o x86 siendo CISC porque RISC-V tiene un punto de venta único: es un estándar abierto. Cualquier empresa que quiera utilizar el diseño original de RISC-V es libre de hacerlo y modificarlo como quiera. Como x86 es propiedad conjunta de Intel y AMD, ninguna otra empresa puede (legalmente) fabricar procesadores x86 y, aunque Las empresas pueden fabricar su propia versión de chips ARM, no solo tienen que pagarle a Arm, sino que no pueden alterarlas. la ISA. Con RISC-V, es total libertad.

Bueno, tal vez no la libertad total. Aunque RISC-V International (la compañía detrás de RISC-V) a menudo se ha anunciado como "abierta" y "código abierto", recientemente se alejó del código abierto y ahora habla de RISC-V como un ISA de estándar abierto. Esto se debe a que los chips RISC-V reales pueden ser propietarios y de código cerrado, aunque ISA sea de código abierto. Lo que necesita saber es que, si bien cualquier empresa u organización puede utilizar RISC-V ISA de forma gratuita, los productos reales pueden estar bloqueados como x86 o ARM.

Por supuesto, este enfoque tiene ventajas y desventajas. La buena noticia es que no hay tarifas de licencia ni restricciones en los diseños, lo cual es excelente para las empresas que desean ser lo más autónomas posible y reducir los costos de desarrollo. La mala noticia es que ejercer esta libertad no es fácil porque diseñar CPU no es fácil. Además, las empresas que fabrican sus propios procesadores RISC-V no están obligadas a compartir esa tecnología con otros, pero pueden licenciar diseños como lo hace Arm.

Una breve historia de RISC-V

RISC-V es un nombre extraño. Se podría pensar que es el quinto de una serie de RISC ISA y, aunque esa es la historia detrás de su nombre, no es exactamente exacta. RISC-I y RISC-II se diseñaron en 1981, pero RISC-III y RISC-IV no son ISA reales. En cambio, eran nombres aplicados a dos ISA llamadas SOAR y SPUR, que salieron a la luz en 1984 y 1988, respectivamente. No existe una conexión sustancial entre RISC-V y estos ISA de los años 80 más allá del hecho de que todos son diseños RISC.

RISC-V es prácticamente un bebé entre los ISA. El trabajo en RISC-V comenzó en 2010 en Parallel Computing de Berkeley. Lab (o Par Lab para abreviar), que recibió financiación tanto de Microsoft como de Intel, el creador del x86. ES UN. En 2011, el primer prototipo RISC-V estaba listo para ser fabricado. RISC-V pasó de ser un proyecto de investigación a una ISA real que las empresas podrían utilizar en 2014 cuando David Patterson y Krste Asanović publicó un artículo argumentando que el hardware de código abierto era el futuro y que RISC-V era la ISA para hacer el trabajo. Un año después, se creó la Fundación RISC-V.

Solo han pasado ocho años desde que RISC-V irrumpió en escena, y debido a que el diseño de chips puede llevar años, es difícil evaluar dónde se encuentra RISC-V en este momento. Lo que sí sabemos es que hay más de 3500 miembros de RISC-V International, frente a 600 a principios de 2020, 1500 a principios de 2021 y 2200 a finales de 2021. En cuanto a la cuota de mercado real, es difícil decirlo, pero en Mayo de 2023 Mark Himelstein, director de tecnología de RISC-V afirmó que las empresas miembro habían vendido "decenas de miles de millones" de núcleos RISC-V, lo que está en línea con las predicciones para 2022 y 2023.

Las ambiciones de RISC-V de conquistar el mercado de CPU

RISC-V International habla de un gran juego en lo que respecta al crecimiento, citando un estudio que predice Se venderán 60 mil millones de núcleos RISC-V para 2025 y otro que predice que la tasa de crecimiento anual compuesta (o CAGR) de RISC-V será apenas por debajo del 35% hasta 2027. Una CAGR del 35% es extremadamente agresiva y rápida en una industria tan establecida, pero aumenta Varias empresas están tratando de diseñar sus propios chips, y esto seguramente ayudará a impulsar el desarrollo de RISC-V. crecimiento. Los mercados clave para RISC-V incluyen aplicaciones industriales, 5G y celulares, pero también teléfonos inteligentes, PC, consolas de juegos y servidores de gama baja.

La introducción de RISC-V llevó a la fundación de empresas que se dedican exclusivamente a chips RISC-V. SiFive es una de las más visibles como la primera empresa en fabricar un chip RISC-V y tiene un modelo de negocio muy similar al de Arm, otorgando licencias para sus diseños RISC-V personalizados para obtener ganancias. Hoy en día, SiFive anuncia los usos de su tecnología en dispositivos portátiles, automóviles y una gran cantidad de otras áreas. Además, las empresas que alguna vez utilizaron otras ISA han realizado la transición completa al uso de RISC-V; Microsemi, una subsidiaria de Microchip, reemplazó los núcleos ARM en su FPGA con núcleos RISC-V.

Es obvio que RISC-V tiene un gran impulso detrás, incluso si no está a la altura de sus elevadas ambiciones.

Pero también hay empresas que soportan y utilizan RISC-V que quizás no esperes. Nvidia, miembro fundador, intentó comprar Arm de 2020 a 2022; IBM, otro miembro fundador, tiene su propia PowerPC ISA; Qualcomm, también miembro fundador, es un diseñador líder de chips ARM; e Intel, que participó en el desarrollo de RISC-V y en los fabulosos chips de desarrollo, creó x86, uno de los ISA más antiguos e importantes de todos los tiempos. La cuestión es que muchas empresas ven a RISC-V como algo que puede existir junto con otras CPU y no simplemente como un simple reemplazo de ARM y x86.

Arm, por supuesto, no es un gran admirador de RISC-V y ve el riesgo de fragmentación como una razón clave para no usar RISC-V. La fragmentación ocurre cuando los estándares tecnológicos se aplican de manera laxa o no se aplican, y el temor con RISC-V es que, dado que todo se puede modificar, podría crear un ecosistema de hardware donde no todo el software RISC-V pueda ejecutarse en todos los RISC-V papas fritas. En realidad, esto ya está sucediendo, ya que no todos los diferentes chips RISC-V para teléfonos admiten los mismos sistemas operativos. Por supuesto, existe un fuerte incentivo para que los fabricantes de chips RISC-V cumplan con los estándares para evitar esto, y en el futuro las empresas RISC-V tendrán que tener cuidado con la fragmentación.

Es obvio que RISC-V tiene un gran impulso detrás, incluso si no está a la altura de sus elevadas ambiciones. Con miles de miembros, incluidas algunas de las principales empresas informáticas del mundo, universidades e incluso la India Ministerio de Electrónica y Tecnología de la Información, es difícil imaginar que RISC-V no se convierta en un actor importante en la informática escena. Quizás dentro de unos años la gente discuta sobre si ARM o RISC-V es lo mejor para los teléfonos inteligentes.