Conclusiones clave
- RISC-V está ganando impulso a medida que grandes empresas como Google y Qualcomm respaldan la arquitectura de conjunto de instrucciones alternativa, desafiando el dominio de x86 y ARM.
- RISC-V es una ISA de código abierto diseñada para eliminar las tarifas de licencia. Ya ha obtenido un apoyo significativo con más de 100 miembros en la Fundación RISC-V.
- RISE, un proyecto en colaboración con RISC-V y la Fundación Linux, está abordando el desafío de adoptar una nueva ISA exigiendo a los miembros que contribuyan con dinero o tiempo de ingeniería. Los dispositivos RISC-V ya están disponibles, principalmente en sistemas integrados y en el mercado chino.
RISC-V ha estado en todas partes recientemente, con la arquitectura de conjunto de instrucciones alternativa (ISA) ganando impulso para desafiar el dominio de x86 y ARM. Esto ha incluido varios anuncios de alto perfil de Qualcomm y Google, así como la reciente formación del Proyecto RISE (Ecosistema de software RISC-V) con el apoyo de todos, desde Red Hat hasta Intel. Google incluso anunció recientemente que los nativos
Las grandes empresas se están uniendo detrás de RISC-V, y aunque aún no está claro si podrá estar a la altura de las expectativas, muchos jugadores serios (incluidos algunos que no esperabas) están poniendo sus fichas. Los conjuntos de instrucciones se perfilan como un campo de batalla clave para la tecnología durante la próxima década y RISC está ganando impulso rápidamente.
¿Qué es un conjunto de instrucciones?
Un componente complejo de la arquitectura de la CPU
Antes de entrar en RISC-V, hablemos de los conjuntos de instrucciones, que son uno de los componentes fundamentales de las arquitecturas de CPU y definen las tareas que una CPU puede realizar. Estas instrucciones van desde instrucciones muy simples, como ADD (sumar los valores en dos registros o direcciones de memoria determinados), hasta instrucciones más complejas para la seguridad o administración de la memoria. Un conjunto de instrucciones implementa todo o parte de un ISA, que especifica una variedad de instrucciones junto con sus entradas y comportamiento esperados. Esto normalmente se describe como computadoras con conjunto de instrucciones complejo o reducido (RISC y CISC).
La diferencia entre estos dos puede ser complicada, pero puedes pensar en RISC como un intento de combinar muchas instrucciones pequeñas para hacer cosas rápidamente (normalmente en un solo ciclo de reloj), mientras que CISC tiene muchas más instrucciones con más funcionalidad que podrían tomar más extenso. Normalmente, una CPU que implementa todo o parte de x86 ISA (el CISC ISA más ampliamente adoptado) implementará varios cientos de instrucciones, mientras que es común que las CPU RISC implementen menos de 100. La mayoría de los ISA no requieren una cantidad fija de instrucciones en el conjunto de instrucciones final, sino que ofrecen un diseño modular con varias extensiones implementadas opcionalmente por los fabricantes.
Dado que un conjunto de instrucciones define fundamentalmente las herramientas disponibles para el software, cambiarlo puede ser difícil ya que las ISA requieren que todo el software que se ejecuta en una computadora sea reconstruido (o recompilado) durante un nueva ISA. Esto a menudo requiere modificaciones significativas en cada parte del software y es un proceso costoso y que requiere mucho tiempo y requiere un importante apoyo de los desarrolladores. Cambiar las ISA es raro precisamente por esta razón, y existe un problema muy real del huevo y la gallina a la hora de conseguir que los desarrolladores construyan su software para soportar una nueva ISA. Ahí es donde entra RISC-V.
¿Qué es RISC-V?
Una ISA que crece constantemente
RISC-V es un ISA creado por primera vez en el Laboratorio de Computación Paralela de la U.C. Berkeley en 2010. Es una ISA de código abierto y libre de regalías diseñada para eliminar la necesidad de pagar tarifas de licencia, normalmente a Intel o ARM. En 2015, RISC-V abandonó el laboratorio y se lanzó la Fundación RISC-V con 36 miembros fundadores. Más tarde se convirtió en RISC-V International, que, bajo una nueva estructura de inversión basada en miembros, continúa la investigación y la gobernanza de RISC-V en la actualidad. La fundación ahora cuenta con más de 100 miembros y organiza continuamente eventos en todo el mundo para apoyar el crecimiento de RISC-V.
¿Qué es el ASCENSO?
RISE se fundó a principios de este año en colaboración con RISC-V y la Fundación Linux, y ya cuenta con el respaldo de Intel, MediaTek, Red Hat, Qualcomm y Google, entre otros. RISE se centra en mejorar las cadenas de herramientas de software para respaldar el crecimiento de RISC-V. La dirección del proyecto la establece un comité directivo técnico, similar a otros proyectos de la Fundación Linux.
RISE está abordando directamente el problema del huevo y la gallina que supone adoptar una nueva ISA al exigir a sus miembros que comprometan valores en dólares o tiempo de ingeniería.
RISE está abordando directamente el problema del huevo y la gallina que supone la adopción de una nueva ISA al exigir a sus miembros que se comprometan valores en dólares o tiempo de ingeniería para desarrollar software de código abierto para RISC-V, y ya está haciendo grandes pasos. Por ejemplo, Android ya ha sido reconstruido para RISC-V, al igual que Ubuntu y algunas otras distribuciones de Linux.
¿Cuándo podríamos ver RISC-V en estado salvaje?
Están por aquí si sabes dónde buscar.
Fuente: Sipeed
Los dispositivos RISC-V ya están disponibles, aunque principalmente en sistemas integrados o en dispositivos fabricados o destinados al mercado chino. Tanto China como Rusia se han inclinado fuertemente hacia RISC-V recientemente como una forma de diversificarse y dejar de depender de las tecnologías occidentales. Varias computadoras portátiles basadas en RISC-V están disponibles en Alibaba, y las placas de desarrollo RISC-V han ido llegando al mercado occidental. La empresa china Sipeed ofrece placas de desarrollo basadas en RISC-V en factores de forma que van desde Alternativas a Steam Deck a terminales portátiles Linux, y Huawei lanzó sus primeros kits de desarrollo basados en RISC-V para dispositivos IoT basados en HarmonyOS en 2021.
Asimismo, Intel inició la construcción en 2021 de dos nuevas instalaciones de fabricación en Arizona y anunció que la construcción de dos más en Ohio comenzará en 2025. Intel ha estado trabajando para resucitar sus operaciones de fundición en los últimos años, y una gran afluencia de chips RISC-V podría ayudarles a completar el volumen de estas nuevas fábricas con sede en EE. UU. Es una apuesta que muchas empresas están asumiendo: lanzarse temprano a RISC-V para evitar quedarse atrás y ganar experiencia mientras RISC-V permanece en su infancia.
¿Está listo para el gran momento?
Pero RISC-V aún no está listo para el gran momento. Si bien ARM puede ser costoso, su tecnología ha sido bien refinada. Los CISC ISA originalmente ganaron popularidad porque permitieron a los primeros ingenieros implementar fácilmente en sus CPU funciones necesarias para computación más compleja. Sin embargo, durante la última década, BRAZOLos diseños basados en RISC han crecido en capacidad y competencia sin dejar de ser una opción generalmente más eficiente desde el punto de vista energético.
Naturalmente, RISC-V está siguiendo los pasos de ARM al crear primero un mercado para dispositivos de bajo consumo y eficiencia energética.
En teoría, las CPU ARM y RISC-V deberían tener un rendimiento similar. Sin embargo, el soporte de software ARM ya es extenso (y sus CPU ya ejecutan teléfonos y computadoras portátiles), lo que le otorga una gran ventaja inicial sobre cualquier dispositivo RISC-V nuevo.
Esta ventaja es parte de la razón por la cual RISC-V no representa (todavía) un desafío para los dispositivos ARM para la mayoría de los consumidores. siguiendo naturalmente los pasos de ARM al crear un mercado para dispositivos de bajo consumo y eficiencia energética primero. Dirigirse al extremo inferior del mercado permitirá a RISC-V establecer primero una base de herramientas y soporte para desarrolladores, así como perfeccionar su eficiencia energética tanto a nivel de hardware como de software. RISC-V International (y, por extensión, sus empresas miembros) están comenzando a trabajar para trasladar productos a RISC-V ahora con la esperanza de que, a medida que avance el desarrollo, se conviertan en implementaciones más poderosas y eficientes energéticamente. disponible.
¿Intel?
Fuente: Intel
Como mencionamos anteriormente, incluso Intel (el propietario del rentable ISA x86) está invirtiendo mucho en RISC-V. Las dificultades de Intel para proporcionar dispositivos x86 energéticamente eficientes le han llevado a perder significativamente frente a ARM en los últimos años. década, incluso en la mayor parte del silicio interno centrado en ARM de Apple y en Qualcomm y Samsung en el sector móvil más amplio. mercado.
Hace tiempo que se reconoce el potencial de las arquitecturas RISC, un potencial que fue un factor clave en la decisión temprana de Apple de adoptar chips Motorola y PowerPC basados en RISC en las primeras Mac. Pero durante la última década, ARM ha desatado ese potencial. Intel ahora se encuentra perdiendo participación de mercado x86 frente a ARM incluso en sus categorías más dominantes, con AWS impulsando con fuerza los nuevos chips ARM basados en Graviton como una alternativa más barata que x86 en la nube. Intel ha decidido invertir fuertemente en RISC-V, comprometiéndose públicamente mil millones de dólares para sus servicios de fundición, incluida una importante inversión en fábricas RISC-V.
¿Puede RISC-V ponerse al día?
Sólo el tiempo dirá
Fuente: Siemens
La exigencia de que RISC-V tenga éxito es clara. Las empresas no tienen ningún deseo de seguir llenando los bolsillos de Intel/ARM con sus derechos de licencia, y ARM ha allanado el camino para los chips RISC de bajo consumo al competir contra Intel. RISC-V intentará emular el camino de ARM hacia el éxito, compitiendo primero en los espacios de desarrollo y de menor potencia.
Esto es algo que ya estamos viendo que sucede, por ejemplo, con el anuncio de Google y Qualcomm de un Plataforma Snapdragon Wear basada en RISC-V. También está claro que con el establecimiento de RISE y la inversión continua en las principales empresas tanto del sector OEM como del consumidor, el soporte para RISC-V está ahí. Aún no está claro si su impulso actual es suficiente para llevar a RISC-V a través del lento camino que está alcanzando a ARM, pero existe un claro interés comercial para que RISC-V tenga éxito. ARM informó unos ingresos récord de más de 800 millones de dólares sólo en el segundo trimestre de este año, que en última instancia provienen de una parte de las ganancias de otras empresas. Dicho esto, ha habido apuestas fallidas en el pasado, destacando PowerPC, por lo que tendremos que ver hacia dónde va RISC-V a partir de ahora.