Mikä on RISC-V?

Jopa tietojenkäsittelyn harrastajille RISC-V on vähän rikkaruohossa, mutta ehkä ei kauaa. Se on yksi tietotekniikan nousevista tähdistä ja yksi menestyneimmistä (ellei menestyneimmistä) avoimen lähdekoodin ja avoimen standardin laitteistoista. On ennustettu, että lähivuosina myydään kymmeniä miljardeja RISC-V-ytimiä, mikä kilpailee x86:n ja ARM ytimet myydään samassa ajassa. Tässä on kaikki mitä sinun tulee tietää RISC-V: stä ja sen toiminnasta.

RISC-V: Ilmainen ja avoimen standardin ohjesarjaarkkitehtuuri

RISC-V (lausutaan "riski viisi") on RISC-V Internationalin (entinen RISC-V Foundation) kehittämä ja ylläpitämä ohjesarjaarkkitehtuuri (ISA). ISA on minkä tahansa suorittimen suunnittelun lähtökohta ja määrittää perusasiat, kuten perusohjeet, mitä valinnaisia ​​ohjeita voidaan lisätä ja millaisia ​​ohjelmistoja voidaan natiivisti käyttää suorittimessa. Lisäksi RISC-V on nimensä mukaan a

rkoulutettuja iohje set tietokone architecture, mikä periaatteessa tarkoittaa, että sen oletusmuodossa on hyvin vähän ohjeita. ARM on myös RISC-malli sillä aikaa x86 on monimutkainen ohjesarjan tietokonesuunnittelu (CISC).

RISC-V: lle on tärkeämpää, että ARM on RISC tai x86 on CISC, koska RISC-V: llä on ainutlaatuinen myyntivaltti: se on avoin standardi. Jokainen yritys, joka haluaa käyttää RISC-V-varastomallia, voi tehdä niin ja muokata sitä haluamallaan tavalla. Koska x86 on Intelin ja AMD: n yhteisomistuksessa, mikään muu yritys ei voi (laillisesti) valmistaa x86-prosessoreita, ja vaikka yritykset voivat tehdä oman versionsa ARM-siruista, heidän ei vain tarvitse maksaa Arm yritykselle, mutta he eivät voi muuttaa ISA. RISC-V: llä se on täydellistä vapautta.

No, ei ehkä täydellistä vapautta. Vaikka RISC-V International (RISC-V: n takana oleva yritys) on usein ilmoittanut olevansa "avoin" ja "avoin lähdekoodi", se on hiljattain eronnut avoimesta lähdekoodista ja puhuu nyt RISC-V: stä avoimen standardin ISA. Tämä johtuu siitä, että todelliset RISC-V-sirut voivat olla patentoituja ja suljetun lähdekoodin, vaikka ISA on avoimen lähdekoodin. Sinun on tiedettävä, että vaikka mikä tahansa yritys tai organisaatio voi käyttää RISC-V ISA: ta ilmaiseksi, todelliset tuotteet voivat olla lukittuja, kuten x86 tai ARM.

Tietysti tällä lähestymistavalla on hyvät ja huonot puolensa. Hyvä uutinen on, että suunnittelulle ei ole lisenssimaksuja tai rajoituksia, mikä on hienoa yrityksille, jotka haluavat olla mahdollisimman itsenäisiä ja alentaa kehityskustannuksia. Huono uutinen on, että tämän vapauden käyttäminen ei ole helppoa, koska suorittimien suunnittelu ei ole helppoa. Lisäksi yritykset, jotka valmistavat omia RISC-V-prosessoreita, eivät ole velvollisia jakamaan tätä teknologiaa muiden kanssa, mutta ne voivat lisensoida malleja kuten Arm tekee.

RISC-V: n lyhyt historia

RISC-V on outo nimi. Luulisi sen olevan viides RISC ISA -testien sarjassa, ja vaikka se on tarina sen nimen takana, se ei ole aivan tarkka. RISC-I ja RISC-II suunniteltiin vuonna 1981, mutta RISC-III ja RISC-IV eivät ole todellisia ISA: ita. Sen sijaan ne olivat nimiä kahdelle ISA: lle nimeltä SOAR ja SPUR, jotka julkaistiin vuonna 1984 ja 1988. RISC-V: n ja näiden 80-luvun ISA-laitteiden välillä ei ole olennaista yhteyttä sen lisäksi, että ne ovat kaikki RISC-malleja.

RISC-V on käytännössä vauva ISA: iden joukossa. Työ RISC-V: n parissa alkoi vuonna 2010 Berkeley's Parallel Computingissa Lab (tai lyhyesti Par Lab), joka sai rahoitusta Microsoftilta sekä Inteliltä, ​​x86:n luojalta ON. Vuoteen 2011 mennessä ensimmäinen RISC-V-prototyyppi oli valmis valmistettaviksi. RISC-V muuttui tutkimusprojektista todelliseksi ISA: ksi, jota yritykset saattoivat käyttää vuonna 2014, kun David Patterson ja Krste Asanović julkaisi paperin väittäen, että avoimen lähdekoodin laitteisto oli tulevaisuus ja että RISC-V oli ISA, joka teki työn. Vuotta myöhemmin perustettiin RISC-V Foundation.

On kulunut vasta kahdeksan vuotta siitä, kun RISC-V ryntäsi markkinoille, ja koska sirujen suunnittelu voi viedä vuosia yksin, on vaikea arvioida, missä RISC-V on tällä hetkellä. Tiedämme, että RISC-V Internationalissa on yli 3 500 jäsentä, kun heitä oli 600 vuoden 2020 alussa, 1 500 vuoden 2021 alussa ja 2 200 vuoden 2021 lopussa. Mitä tulee todelliseen markkinaosuuteen, on vaikea sanoa, mutta sisään Toukokuu 2023 RISC-V: n teknologiajohtaja Mark Himelstein väitti, että jäsenyritykset olivat myyneet "10 miljardeja" RISC-V-ytimiä, mikä on vuosien 2022 ja 2023 ennusteiden mukaista.

RISC-V: n tavoitteet valloittaa CPU-markkinat

RISC-V International puhuu isosta pelistä kasvun suhteen viitaten yhteen tutkimukseen, joka ennustaa 60 miljardia RISC-V-ydintä myydään vuoteen 2025 mennessä ja toinen, joka ennustaa RISC-V: n yhdistetyn vuotuisen kasvun (tai CAGR) olevan vain 35 % vuoteen 2027 mennessä. 35 % CAGR on erittäin aggressiivinen ja nopea sellaisella vakiintuneella alalla, mutta kasvaa monet yritykset pyrkivät suunnittelemaan omia sirujaan, ja tämä varmasti auttaa RISC-V: n polttoaineena. kasvu. RISC-V: n päämarkkina-alueita ovat teollisuussovellukset, 5G ja matkapuhelin, mutta myös halvemmat älypuhelimet, PC: t, pelikonsolit ja palvelimet.

RISC-V: n käyttöönotto johti yritysten perustamiseen, jotka myyvät yksinomaan RISC-V-siruja. SiFive on yksi näkyvimmistä yrityksistä, joka on ensimmäinen RISC-V-sirun valmistanut yritys, ja sillä on hyvin samanlainen liiketoimintamalli kuin Arm, joka lisensoi mukautettuja RISC-V-mallejaan tuottaakseen voittoa. Nykyään SiFive mainostaa teknologiansa käyttöä puettavissa laitteissa, autoissa ja monilla muilla aloilla. Lisäksi aiemmin muita ISA-standardeja käyttäneet yritykset ovat siirtyneet kokonaan RISC-V: n käyttöön. Microsemi, Microchipin tytäryhtiö, korvasi ARM-ytimet FPGA: t RISC-V-ytimillä.

On selvää, että RISC-V: llä on paljon vauhtia takanaan, vaikka se ei täysin täytä yleviä tavoitteitaan.

Mutta on myös yrityksiä, jotka tukevat ja käyttävät RISC-V: tä, joita et ehkä odota. Nvidia, perustajajäsen, yritti ostaa Armin vuosina 2020–2022; IBM, toinen perustajajäsen, on oma PowerPC ISA; Qualcomm, myös perustajajäsen, on johtava ARM-sirun suunnittelija; ja Intel, joka oli mukana RISC-V: n kehittämisessä ja kehitti kehityssiruja, teki x86:sta yhden kaikkien aikojen vanhimmista ja tärkeimmistä ISA: ista. Asia on, että monet yritykset näkevät RISC-V: n sellaisena, joka voi olla olemassa muiden suorittimien rinnalla, eikä vain yksinkertaisena ARM: n ja x86:n korvaajana.

Arm ei tietenkään ole suuri RISC-V: n fani ja näkee pirstoutumisen riskin keskeisenä syynä olla käyttämättä RISC-V: tä. Hajanaisuus on sitä, kun teknologiastandardeja ei noudateta löyhästi tai niitä ei valvota, ja RISC-V: n pelko on, että koska kaikkea voidaan muokata, se voi luoda laitteistoekosysteemin, jossa kaikki RISC-V-ohjelmistot eivät voi toimia kaikilla RISC-V: illä sirut. Tämä on itse asiassa jo tapahtumassa, koska puhelimien eri RISC-V-sirut eivät kaikki tue samoja käyttöjärjestelmiä. Tietenkin RISC-V-sirujen valmistajilla on vahva kannustin noudattaa standardeja tämän välttämiseksi, ja tulevaisuudessa RISC-V-yritysten on oltava varovaisia ​​pirstoutumisen suhteen.

On selvää, että RISC-V: llä on paljon vauhtia takanaan, vaikka se ei täysin täytä yleviä tavoitteitaan. Tuhansia jäseniä, mukaan lukien eräät maailman johtavista tietotekniikan yrityksistä, yliopistoista ja jopa Intian Elektroniikka- ja tietotekniikan ministeriö, on vaikea nähdä, ettei RISC-V: stä tulisi merkittävä toimija tietojenkäsittelyssä näkymä. Ehkä muutaman vuoden kuluttua ihmiset kiistelevät siitä, onko ARM vai RISC-V paras älypuhelimille.