Apa itu RISC-V?

Bahkan bagi penghobi komputasi, RISC-V masih sedikit tertinggal, tapi mungkin tidak akan bertahan lama. Ini adalah salah satu bintang yang sedang naik daun di dunia komputasi dan merupakan salah satu contoh perangkat keras sumber terbuka dan standar terbuka yang paling sukses (jika bukan yang paling sukses). Diperkirakan puluhan miliar inti RISC-V akan terjual dalam beberapa tahun ke depan, jumlah yang akan menyaingi jumlah x86 dan LENGAN core dijual dalam jangka waktu yang sama. Inilah semua yang perlu Anda ketahui tentang RISC-V dan perkembangannya.

RISC-V: Arsitektur set instruksi standar terbuka dan gratis

RISC-V (diucapkan "risiko lima") adalah arsitektur set instruksi (ISA) yang dikembangkan dan dikelola oleh RISC-V International (sebelumnya RISC-V Foundation).

ISA adalah titik awal dari setiap desain CPU dan menentukan hal-hal mendasar seperti instruksi dasar, instruksi opsional apa yang dapat ditambahkan, dan jenis perangkat lunak apa yang dapat dijalankan secara native di CPU. Selain itu, RISC-V, sesuai namanya, adalah a Rterdidik Sayainstruksi Sdan komputer Aarsitektur, yang pada dasarnya berarti bentuk defaultnya dilengkapi dengan sedikit instruksi. ARM juga merupakan desain RISC ketika x86 adalah desain komputer set instruksi yang kompleks (CISC).

Menjadi desain RISC lebih penting bagi RISC-V daripada ARM menjadi RISC atau x86 menjadi CISC karena RISC-V memiliki nilai jual yang unik: standar terbuka. Perusahaan mana pun yang ingin menggunakan desain stok RISC-V bebas melakukannya dan memodifikasinya sesuai keinginan. Karena x86 dimiliki bersama oleh Intel dan AMD, tidak ada perusahaan lain yang dapat (secara legal) membuat prosesor x86, dan meskipun perusahaan dapat membuat versi chip ARM mereka sendiri, mereka tidak hanya harus membayar Arm kepada perusahaan, tetapi mereka juga tidak dapat mengubahnya ISA. Dengan RISC-V, ini adalah kebebasan total.

Yah, mungkin bukan kebebasan total. Meskipun RISC-V International (perusahaan di belakang RISC-V) sering menyebut dirinya "terbuka" dan "open-source", baru-baru ini menjauh dari open-source dan sekarang berbicara tentang RISC-V sebagai sebuah ISA standar terbuka. Hal ini karena chip RISC-V sebenarnya mungkin berpemilik dan bersumber tertutup, meskipun ISA bersumber terbuka. Yang perlu Anda ketahui adalah meskipun perusahaan atau organisasi mana pun dapat menggunakan RISC-V ISA secara gratis, produk sebenarnya mungkin dikunci seperti x86 atau ARM.

Tentu saja, ada kelebihan dan kekurangan dari pendekatan ini. Kabar baiknya adalah tidak ada biaya lisensi atau pembatasan desain, sehingga sangat bagus bagi perusahaan yang ingin mandiri dan mengurangi biaya pengembangan. Kabar buruknya adalah menggunakan kebebasan sebesar ini tidaklah mudah karena merancang CPU tidaklah mudah. Selain itu, perusahaan yang membuat prosesor RISC-V sendiri tidak berkewajiban untuk berbagi teknologi tersebut dengan pihak lain, namun mereka dapat melisensikan desain seperti yang dilakukan Arm.

Sejarah singkat RISC-V

RISC-V adalah nama yang aneh. Anda mungkin mengira ini adalah yang kelima dari serangkaian ISA RISC, dan meskipun itulah cerita di balik namanya, itu tidak sepenuhnya akurat. RISC-I dan RISC-II dirancang pada tahun 1981, namun RISC-III dan RISC-IV bukanlah ISA yang sebenarnya. Sebaliknya, nama tersebut diterapkan pada dua ISA yang disebut SOAR dan SPUR, yang masing-masing dikeluarkan pada tahun 1984 dan 1988. Tidak ada hubungan substansial antara RISC-V dan ISA dari tahun 80an selain fakta bahwa semuanya adalah desain RISC.

RISC-V bisa dibilang masih bayi di antara ISA. Pengerjaan RISC-V dimulai pada tahun 2010 di Komputasi Paralel Berkeley Lab (atau disingkat Par Lab), yang menerima dana dari Microsoft serta Intel, pencipta x86 ADALAH. Pada tahun 2011, prototipe RISC-V pertama siap diproduksi. RISC-V bertransformasi dari proyek penelitian menjadi ISA aktual yang dapat digunakan perusahaan pada tahun 2014 ketika David Patterson dan Krste Asanović menerbitkan makalah berargumen bahwa perangkat keras sumber terbuka adalah masa depan dan RISC-V adalah ISA untuk melakukan pekerjaan tersebut. Setahun kemudian, Yayasan RISC-V didirikan.

RISC-V baru muncul selama delapan tahun, dan karena perancangan chip memerlukan waktu bertahun-tahun, sulit untuk mengevaluasi posisi RISC-V saat ini. Yang kami ketahui adalah terdapat lebih dari 3.500 anggota RISC-V International, naik dari 600 pada awal tahun 2020, 1.500 pada awal tahun 2021, dan 2.200 pada akhir tahun 2021. Mengenai pangsa pasar sebenarnya, sulit untuk mengatakannya, tetapi masuk Mei 2023 CTO RISC-V Mark Himelstein mengklaim "10 miliar" inti RISC-V telah dijual oleh perusahaan anggota, yang sejalan dengan prediksi untuk tahun 2022 dan 2023.

Ambisi RISC-V untuk mengambil alih pasar CPU

RISC-V International membahas dampak besar dalam hal pertumbuhan, mengutip sebuah penelitian yang memprediksikan hal tersebut 60 miliar inti RISC-V akan terjual pada tahun 2025 dan satu lagi yang memprediksi tingkat pertumbuhan tahunan gabungan (atau CAGR) RISC-V hanya sekitar 35% pada tahun 2027. CAGR sebesar 35% sangat agresif dan cepat dalam industri yang sudah mapan, namun terus meningkat sejumlah perusahaan berupaya merancang chip mereka sendiri, dan hal ini pasti akan membantu mendorong RISC-V pertumbuhan. Pasar utama RISC-V mencakup aplikasi industri, 5G, dan seluler, serta ponsel pintar kelas bawah, PC, konsol game, dan server.

Pengenalan RISC-V mengarah pada berdirinya perusahaan yang secara eksklusif menangani chip RISC-V. SiFive adalah salah satu perusahaan yang paling menonjol sebagai perusahaan pertama yang membuat chip RISC-V, dan memiliki model bisnis yang sangat mirip dengan Arm, melisensikan desain kustom RISC-V untuk menghasilkan keuntungan. Saat ini, SiFive mengiklankan penggunaan teknologinya pada perangkat yang dapat dikenakan, mobil, dan banyak bidang lainnya. Selain itu, perusahaan yang pernah menggunakan ISA lain telah melakukan transisi penuh untuk menggunakan RISC-V; Microsemi, anak perusahaan Microchip, menggantikan inti ARM di dalamnya FPGA dengan inti RISC-V.

Jelas sekali bahwa RISC-V memiliki banyak momentum di baliknya, meskipun belum mampu memenuhi ambisinya yang tinggi.

Namun ada juga perusahaan yang mendukung dan menggunakan RISC-V yang mungkin tidak Anda duga. Nvidia, salah satu anggota pendiri, mencoba membeli Arm dari tahun 2020 hingga 2022; IBM, anggota pendiri lainnya, memiliki PowerPC ISA sendiri; Qualcomm, yang juga merupakan anggota pendiri, adalah perancang chip ARM terkemuka; dan Intel, yang terlibat dalam pengembangan RISC-V dan chip pengembangan hebat, membuat x86, salah satu ISA tertua dan terpenting yang pernah ada. Masalahnya, banyak perusahaan melihat RISC-V sebagai sesuatu yang bisa berdampingan dengan CPU lain dan bukan sekadar pengganti sederhana untuk ARM dan x86.

Arm, tentu saja, bukan penggemar berat RISC-V dan melihat risiko fragmentasi sebagai alasan utama untuk tidak menggunakan RISC-V. Fragmentasi terjadi ketika standar teknologi diterapkan secara longgar atau tidak ditegakkan, dan hal ini menimbulkan ketakutan terhadap RISC-V semuanya bisa dimodifikasi, bisa menciptakan ekosistem hardware dimana tidak semua software RISC-V bisa berjalan di semua RISC-V keripik. Hal ini sebenarnya sudah terjadi karena chip RISC-V yang berbeda untuk ponsel tidak semuanya mendukung sistem operasi yang sama. Tentu saja, terdapat insentif yang kuat bagi pembuat chip RISC-V untuk mematuhi standar guna menghindari hal ini, dan di masa depan perusahaan RISC-V harus berhati-hati terhadap fragmentasi.

Jelas sekali bahwa RISC-V memiliki banyak momentum di baliknya, meskipun belum mampu memenuhi ambisinya yang tinggi. Dengan ribuan anggota termasuk beberapa perusahaan komputasi terkemuka dunia, universitas, dan bahkan India Kementerian Elektronika dan Teknologi Informasi, sulit melihat RISC-V tidak menjadi pemain utama di bidang komputasi pemandangan. Mungkin dalam beberapa tahun ke depan, orang akan berdebat tentang apakah ARM atau RISC-V yang terbaik untuk smartphone.