RISC-V on tasuta ja avatud lähtekoodiga ISA (Instruction Set Architecture) standard süsteemide kiibile (SoC).
Protsessor on meie arvutite üks olulisemaid komponente, mis vastutab põhiliste arvutuste tegemise, loogiliste võrdluste ja andmete liigutamise eest. Need lihtsad ülesanded on kõigi keerukamate toimingute ehitusplokid ning muudavad meie süsteemide ja programmide käitamise võimalikuks.
See, kuidas neid toiminguid tehakse, ei ole juhuslik: ISA (Instruction Set Architecture) määrab, mis need on ja mida arvutiprotsessorid peaksid tegema.
ISA määratleb toetatud juhised ja funktsioonid, kuid mitte selle, kuidas neid juhiseid konkreetselt täidetakse. Mõelge sellele nagu toiduvalmistamise retseptile – oletame, et see on mõeldud bagelite jaoks: kuigi retsept on sama, teeb iga kokk seda erinevalt, näiteks paigutab seesamiseemned erinevalt. Retsepti alusel valmistav kokk on meie näites arvutiprotsessor, kes täidab juhiseid määratletud ISA järgi. Tulemus on teoreetiliselt alati sama: maitsev bagel.
Erinevad juhised ei pruugi vee keetmist otseselt määratleda, kuid võimaldavad teil selle asemel objektidega teatud toiminguid teha: soojendada, mõõta ja võrrelda. Kokk peaks nüüd soojendama vett ja võrdlema selle mõõdetud temperatuuri teadaoleva keemistemperatuuriga. Protsessorite jaoks on kaks peamist arhitektuuritüüpi: Complex Instruction Set Computing (CISC) ja Reduced Instruction Set Computing (RISC).
Lihtsamalt öeldes on CISC eesmärk muuta programmeerijate asjad lihtsamaks (pakkudes juhiseid vee keetmiseks, teise õli soojendamiseks jne) suuremate kuludega. protsessorid, samas kui RISC püüab kasutada lihtsamaid juhiseid, nõudes programmeerijatelt rohkem pingutust, kuid tulemuseks on väiksemad protsessorid ja vähem võimsust tarbimist. Kuna kahel arhitektuuril on erinevad võimalused, tuleb ühel töötav programm tavaliselt ümber kirjutada, et see töötaks teisel. Üks populaarsemaid arhitektuure tänapäeval nutitelefonides on osa RISC perekonnast: ARM, mis tähistab Acorn RISC Machine.
Väärib märkimist, et see kehtib enamasti kompilaatorite programmeerimise/portimise kohta. Muudel eesmärkidel, näiteks kasutajaprogrammi loomiseks, kasutate tavaliselt kõrgetasemelist keelt, mis on tarkvara tasandil mõnevõrra võrreldav CISC-ga. Teine oluline märkus on see, et selle võrdluse eesmärk on anda teile nendest mõistetest lihtne, kuid intuitiivne arusaam. Täpne ja põhjalik selgitus oleks palju pikem ja tehnilisem.
See viib meid lõpuks RISC-V juurde (hääldatakse "riski viis"), mis on tasuta ja avatud lähtekoodiga ISA SoC-de jaoks (Systems-on-a-Chip, mis põhimõtteliselt pakendab protsessori ja muud süsteemi käitamiseks vajalikud komponendid koos). Enamik teisi ISA-sid (nt Inteli, IBMi või ARM-i omad) on patenteeritud ja teised ei saa neid ilma litsentsita kasutada (mille läbirääkimistel võib kuluda kuni paar aastat). Teisest küljest saab RISC-V-d kasutada, rakendada ja toota igaüks tasuta, ainsaks reaalseks tingimuseks on RISC-V autorite tunnustamine.
See võimaldab sõltumatutel teadlastel ja arendajatel rakendada oma protsessoreid või muuta avatud lähtekoodiga RISC-V rakendusi, midagi, mis pole võimalik näiteks ARM-i litsentsiga (selleks on vaja eraldi litsentsi, mida umbes 15 suurt ettevõtet on). Samal ajal saavad ettevõtted ISA-d laiendada ja muuta ilma lähtekoodi välja andmata, sarnaselt Androidiga. Litsentsitasude puudumine tähendab ka odavamaid protsessoreid, kuigi praktikas ei alanda see nutitelefonide hindu kuigi palju, isegi kui RISC-V-d kasutatakse pikas perspektiivis laialdaselt: SoC-de autoritasu ei moodusta lihtsalt suurt osa nutitelefoni kuludest (Qualcomm võtab 2.5—5% müügihinnast näiteks autoritasudena).
RISC-V ei ole esimene tasuta ISA, kuna on olemas ka teisi. Teistest populaarseim ja aktiivsemalt arendatud on OpenRISC, mis sai alguse 2000. aastal ja on välja antud GNU GPL-i all. Ignoreerimine muud erinevused, muudab RISC-V lubav litsents suuremate ettevõtete poolt kasutuselevõtu usutavamaks ja see muudab. Näiteks Google, Hewlett-Packard Enterprise (HPE) ja Oracle on kolm suuremat ettevõtet, millel on hiljuti liitunud RISC-V standardi töörühm, mis näitab tõhusalt oma huvi RISC-V kui avatud standardi vastu. Kuni kõik rakendused vastavad spetsifikatsioonidele ("RISC-V-ga ühilduv"), saavad kliendid endiselt kasutada ühte ökosüsteemi või teoreetiliselt teine (nt GNU/Linux), samas kui ettevõtetel oleks stiimul seda teha, et vältida oma süsteemide kirjutamist või portimist kriimustada. Samal ajal tähendab RISC-V tõukejõudu saavutamine seda, et väiksemad ettevõtted saavad tegelikult toetada avatud lähtekoodiga kogukonda, säilitades samal ajal paindliku süsteemi (üks selline RISC-V-st huvitatud ettevõte on madalRISC).
Jääb näha, kas RISC-V võib tuua tegelikke täiustusi klientide jaoks, kes võivad olla huvitatud avatud süsteemide olemasolust või mõne toetatud operatsioonisüsteemi käivitamisest. ühilduvad SoC-d. Samal ajal on peale RISC-V veojõu ka muid võimalikke probleeme: kuigi lubava litsentsiga kaasnevad teatud eelised, võib see võimaldada ka hiiglastel kasuta Võtke omaks, laiendage ja kustutage strateegia (mis on väidetavalt nii kui tegemist on Androidi/AOSP-ga ja Google'i teenustega või isegi Android Wear) -- kuigi võib väita, et see oleks siiski parem kui praegune olukord. Selle ja tänapäeva Androidi stseeni vahel võib isegi võrrelda, kui proovivad erinevad originaalseadmete tootjad et eristada oma nahka, et saada rohkem kasutajaid ja kohandatud ROM-i kommuunid, kes jätkavad võimu kasutajad.
Külastage RISC-V veebileht kui soovite projekti ajaloo ja eesmärkide kohta rohkem teada saada või isegi proovige ise RISC-V rakendust.