Mis on RISC-V?

Isegi arvutihuviliste jaoks on RISC-V veidi umbrohus, kuid võib-olla mitte kauaks. See on üks tõusvaid tähti arvutimaailmas ja üks edukamaid (kui mitte kõige edukamaid) avatud lähtekoodiga ja avatud standardiga riistvara näiteid. Ennustatakse, et järgmise paari aasta jooksul müüakse kümneid miljardeid RISC-V südamikke, mis konkureeriks x86 ja ARM südamikud müüakse sama aja jooksul. Siin on kõik, mida pead teadma RISC-V ja selle kohta, kuhu see läheb.

RISC-V: tasuta ja avatud standardiga käsukomplekti arhitektuur

RISC-V (hääldatakse "riski viis") on juhiste komplekti arhitektuur (ISA), mille on välja töötanud ja hooldanud RISC-V International (endine RISC-V Foundation). ISA on mis tahes CPU disaini lähtepunkt ja määrab põhilised asjad, nagu põhijuhised, milliseid valikulisi juhiseid võib lisada ja millist tarkvara saab CPU-s algselt töötada. Lisaks on RISC-V oma nime järgi a

rharitud ijuhend set arvuti architecture, mis põhimõtteliselt tähendab, et selle vaikekujul on väga vähe juhiseid. ARM on samuti RISC-disain samal ajal x86 on keerukas käsukomplekti arvutikujundus (CISC).

RISC-V jaoks on olulisem olla RISC-disain kui ARM, et see oleks RISC või x86 oleks CISC, sest RISC-V-l on ainulaadne müügiargument: see on avatud standard. Iga ettevõte, kes soovib kasutada RISC-V kujundust, võib seda vabalt teha ja seda vastavalt soovile muuta. Kuna x86 kuuluvad Intelile ja AMD-le ühiselt, ei saa ükski teine ​​ettevõte (seaduslikult) x86 protsessoreid toota ja kuigi ettevõtted saavad teha oma ARM-kiipide versiooni, nad mitte ainult ei pea Armile ettevõttele maksma, vaid ei saa ka muuta ISA. RISC-V puhul on see täielik vabadus.

Noh, võib-olla mitte täielikku vabadust. Kuigi RISC-V International (RISC-V taga olev ettevõte) on end sageli nimetanud "avatuks" ja "avatud lähtekoodiga" on hiljuti loobutud avatud lähtekoodist ja nüüd räägitakse RISC-V-st kui avatud standard ISA. Seda seetõttu, et tegelikud RISC-V kiibid võivad olla patenteeritud ja suletud lähtekoodiga, kuigi ISA on avatud lähtekoodiga. Peate teadma, et kuigi iga ettevõte või organisatsioon saab RISC-V ISA-d tasuta kasutada, võivad tegelikud tooted olla lukustatud, näiteks x86 või ARM.

Loomulikult on sellel lähenemisel oma plussid ja miinused. Hea uudis on see, et disainilahendustele pole litsentsitasusid ega piiranguid, mis on suurepärane ettevõtetele, kes soovivad olla võimalikult autonoomsed ja vähendada arenduskulusid. Halb uudis on see, et sellise vabaduse kasutamine ei ole lihtne, sest protsessorite kujundamine pole lihtne. Lisaks ei ole ettevõtted, kes toodavad oma RISC-V protsessoreid, kohustatud seda tehnoloogiat teistega jagama, kuid nad võivad litsentsida disainilahendusi, nagu Arm teeb.

RISC-V lühike ajalugu

RISC-V on kummaline nimi. Võiks arvata, et see oli viies RISC ISAde seerias, ja kuigi see on selle nime taga olev lugu, pole see päris täpne. RISC-I ja RISC-II kavandati 1981. aastal, kuid RISC-III ja RISC-IV ei ole tegelikud ISA-d. Selle asemel olid need nimed, mida rakendati kahele ISA-le nimega SOAR ja SPUR, mis ilmusid vastavalt 1984. ja 1988. aastal. RISC-V ja nende 80ndate ISAde vahel pole olulist seost peale selle, et need kõik on RISC-disainid.

RISC-V on ISAde seas praktiliselt beebi. Töö RISC-V kallal algas 2010. aastal Berkeley Parallel Computingis Lab (või lühidalt Par Lab), mis sai raha nii Microsoftilt kui ka x86 loojalt Intelilt ON. 2011. aastaks oli esimene RISC-V prototüüp valmis tootmiseks. RISC-V muutus uurimisprojektist tegelikuks ISAks, mida ettevõtted said kasutada 2014. aastal, kui David Patterson ja Krste Asanović avaldas paberi väites, et avatud lähtekoodiga riistvara on tulevik ja RISC-V oli ISA, kes seda tööd teeb. Aasta hiljem loodi sihtasutus RISC-V.

RISC-V tulekust on möödunud vaid kaheksa aastat ja kuna ainuüksi kiipide kujundamine võib võtta aastaid, on raske hinnata, kus RISC-V praegu on. Teame, et RISC-V Internationalis on üle 3500 liikme, võrreldes 600-ga 2020. aasta alguses, 1500-lt 2021. aasta alguses ja 2200-lt 2021. aasta lõpus. Mis puudutab tegelikku turuosa, siis seda on raske öelda, kuid sees Mai 2023 RISC-V tehnoloogiajuht Mark Himelstein väitis, et liikmesettevõtted müüsid "10 miljardeid" RISC-V südamikke, mis on kooskõlas 2022. ja 2023. aasta prognoosidega.

RISC-V ambitsioonid CPU-turul tormiliselt vallutada

RISC-V International räägib suurest mängust, mis puudutab kasvu, viidates ühele ennustavale uuringule 2025. aastaks müüakse 60 miljardit RISC-V tuuma ja teine, mis ennustab, et RISC-V liitaastane kasvumäär (või CAGR) on aastani 2027 vaid 35%.. CAGR 35% on sellises väljakujunenud tööstuses äärmiselt agressiivne ja kiire, kuid kasvab paljud ettevõtted soovivad kujundada oma kiipe ja see aitab kindlasti RISC-V-sid toita. kasvu. RISC-V põhiturud hõlmavad tööstusrakendusi, 5G-d ja mobiilsidevõrke, aga ka madala kvaliteediga nutitelefone, personaalarvuteid, mängukonsoole ja servereid.

RISC-V kasutuselevõtt viis ettevõtete asutamiseni, mis tegelevad ainult RISC-V kiipidega. SiFive on üks tuntumaid kui esimene RISC-V kiibi tootnud ettevõte ja tal on Armiga väga sarnane ärimudel, litsentsides oma kohandatud RISC-V kujundused kasumi teenimiseks. Tänapäeval reklaamib SiFive oma tehnoloogia kasutusalasid kantavates seadmetes, autodes ja paljudes muudes valdkondades. Lisaks on varem teisi ISA-sid kasutanud ettevõtted teinud täieliku ülemineku RISC-V kasutamisele; Microsemi, Microchipi tütarettevõte, asendas oma ARM-i tuumad FPGA-d RISC-V tuumadega.

On ilmne, et RISC-V taga on palju hoogu, isegi kui see ei täida oma kõrgeid ambitsioone.

Kuid on ka ettevõtteid, mis toetavad ja kasutavad RISC-V-d, mida te ei pruugi oodata. Nvidia, asutajaliige, üritas aastatel 2020–2022 Armi osta; Teisel asutajaliikmel IBMil on oma PowerPC ISA; Qualcomm, samuti asutajaliige, on juhtiv ARM-kiibidisainer; ja Intel, mis osales RISC-V arenduses ja arendas arenduskiipe, tegi x86, mis on kõigi aegade üks vanimaid ja tähtsamaid ISAsid. Asi on selles, et paljud ettevõtted näevad RISC-V-d kui midagi, mis võib eksisteerida koos teiste protsessoritega, mitte lihtsalt ARM-i ja x86 asendajana.

Arm ei ole muidugi suur RISC-V fänn ja näeb killustumise ohtu peamise põhjusena, miks RISC-V-d mitte kasutada. Killustumine on siis, kui tehnoloogiastandardeid jõustatakse lõdvalt või ei jõustata, ning RISC-V puhul kardetakse, et alates kõike saab muuta, see võib luua riistvara ökosüsteemi, kus kõik RISC-V tarkvara ei saa töötada kõigil RISC-V-del laastud. See on tegelikult juba juhtumas, kuna telefonide erinevad RISC-V kiibid ei toeta samu operatsioonisüsteeme. Muidugi on RISC-V kiibitootjatel tugev stiimul järgida standardeid, et seda vältida, ja tulevikus peavad RISC-V ettevõtted olema killustatuse suhtes ettevaatlikud.

On ilmne, et RISC-V taga on palju hoogu, isegi kui see ei täida oma kõrgeid ambitsioone. Tuhandete liikmetega, sealhulgas mõned maailma juhtivad andmetöötlusettevõtted, ülikoolid ja isegi India Elektroonika- ja infotehnoloogia ministeeriumi hinnangul on raske näha, et RISC-V ei muutuks andmetöötluses oluliseks tegijaks stseen. Võib-olla mõne aasta pärast vaidlevad inimesed selle üle, kas ARM või RISC-V on nutitelefonide jaoks parim.