RISC-V הוא תקן חינמי וקוד פתוח ל-Instruction Set Architecture (ISA) עבור Systems-on-a-Chip (SoCs).
המעבד הוא אחד המרכיבים החשובים ביותר של המחשבים שלנו, האחראי על ביצוע חישובים בסיסיים, השוואות לוגיות והעברת נתונים. המשימות הפשוטות הללו הן אבני הבניין של כל פעולה מורכבת יותר, ומאפשרות את הפעלת המערכות והתוכניות שלנו.
אופן ביצוע הפעולות הללו אינו אקראי: ארכיטקטורת ערכת הוראות (ISA) מגדירה מה הן ומה מעבדי מחשב אמורים לעשות.
ISA מגדיר הוראות ותכונות נתמכות, אך לא כיצד הוראות אלו מבוצעות באופן ספציפי. תחשוב על זה כמו מתכון לבישול -- נניח שזה לבייגל: בעוד המתכון זהה, כל שף יבצע אותו אחרת, למשל, יסדר את השומשום אחרת. השף המבשל על בסיס המתכון הוא, בדוגמה שלנו, מעבד המחשב המבצע הוראות לפי ה-ISA המוגדר. עם זאת, התוצאה תמיד תהיה זהה בתיאוריה: בייגל טעים.
ערכת הוראות אחרת עשויה שלא להגדיר מים רותחים ישירות, אלא מאפשרת לך לבצע פעולות מסוימות על חפצים במקום זאת: לחמם, למדוד ולהשוות. שף יצטרך כעת לחמם מים ולהשוות את הטמפרטורה הנמדדת שלהם לטמפרטורת הרתיחה הידועה. ישנם שני סוגי ארכיטקטורה עיקריים למעבדים: Complex Instruction Set Computing (CISC) ו-Reduced Instruction Set Computing (RISC).
במילים פשוטות, המטרה של CISC היא להקל על מתכנתים (להציע הוראה להרתיח מים, אחרת לחמם שמן וכו') במחיר של יותר מעבדים, בעוד ש-RISC מנסה לקבל קבוצה פשוטה יותר של הוראות, הדורשת קצת יותר מאמץ ממתכנתים אך מביאה למעבדים קטנים יותר ופחות כוח צְרִיכָה. בגלל ששתי הארכיטקטורות בעלות יכולות שונות, תוכנית שפועלת על אחת חייבת בדרך כלל להיכתב מחדש כדי להפעיל על השנייה. אחת הארכיטקטורות הפופולריות ביותר כיום בסמארטפונים היא חלק ממשפחת RISC: ARM, ראשי תיבות של Acorn RISC Machine.
ראוי לציין שזה תקף בעיקר על מהדרים לתכנות/פורטים. למטרות אחרות, כגון יצירת תוכנית משתמש, בדרך כלל תשתמש בשפה ברמה גבוהה הדומה במקצת ל-CISC ברמת התוכנה. הערה חשובה נוספת היא שהשוואה זו נועדה לתת לך הבנה פשוטה אך אינטואיטיבית של מושגים אלה. הסבר מדויק ומעמיק יהיה הרבה יותר ארוך וטכני.
זה סוף סוף מביא אותנו ל-RISC-V (מבוטא "סיכון חמש"), שהוא ISA חינמי וקוד פתוח עבור SoCs (Systems-on-a-Chip, שבעצם אורז את ה-CPU ורכיבים נחוצים אחרים להפעלת מערכת יַחַד). רוב ה-ISAs האחרים כגון אלה של אינטל, IBM או ARM הם קנייניים ולא ניתן להשתמש בהם על ידי אחרים ללא רישיונות (אשר יכול לקחת עד כמה שנים כדי לנהל משא ומתן). מצד שני, כל אחד יכול להשתמש, ליישם ולהפיק את RISC-V בחינם, כשהתנאי האמיתי היחיד הוא להכיר בכותבי RISC-V.
זה מאפשר לחוקרים ולמפתחים עצמאיים ליישם מעבדים משלהם או לשנות יישומי RISC-V בקוד פתוח, משהו שלא אפשרי עם רישיון ARM למשל (דרוש רישיון נפרד בשביל זה, מה שסביב 15 חברות גדולות יש). במקביל, ניתן להרחיב ולשנות את ה-ISA גם על ידי חברות מבלי לשחרר את קוד המקור, באופן דומה לאנדרואיד. היעדר דמי רישוי פירושו גם מעבדים זולים יותר, אם כי זה לא יוריד בהרבה את מחירי הסמארטפונים בפועל גם אם RISC-V נעשה שימוש נרחב בטווח הארוך: התמלוגים על SoCs פשוט לא מהווים חלק עצום מעלות הסמארטפון (Qualcomm לוקח 2.5—5% של מחיר המכירה כתמלוגים, למשל).
RISC-V אינו ה-ISA החינמי הראשון, שכן אחרים קיימים גם כן. הפופולרי והמפותח ביותר מבין האחרים הוא OpenRISC, שהחל בשנת 2000 ומשוחרר תחת GNU GPL. מתעלמים הבדלים אחרים, הרישיון המתירני של RISC-V הופך את זה לסביר יותר לאימוץ על ידי חברות גדולות יותר וזה עושה את ההבדל. לדוגמה, גוגל, Hewlett-Packard Enterprise (HPE) ו-Oracle הן שלוש חברות גדולות יותר שיש להן הצטרף לאחרונה קבוצת העבודה הסטנדרטית RISC-V, מראה למעשה את התעניינותם ב-RISC-V כתקן פתוח. כל עוד כל ההטמעות עומדות במפרט ("תואם RISC-V"), הלקוחות עדיין יוכלו להשתמש במערכת אקולוגית אחת או אחר (למשל GNU/Linux) בתיאוריה, בעוד שלחברות יהיה תמריץ לעשות זאת כדי להימנע מלכתוב או להעביר את המערכות שלהן שריטה. במקביל, RISC-V צובר אחיזה פירושו שחברות קטנות יותר יכולות לתמוך בקהילת הקוד הפתוח ועדיין יש לה מערכת גמישה (חברה כזו המתעניינת ב-RISC-V היא lowRISC).
נותר לראות אם RISC-V יכול להביא שיפורים ממשיים או לא עבור לקוחות שעשויים להיות מעוניינים להחזיק במערכות פתוחות, או להפעיל כל מערכת הפעלה נתמכת על SoCs תואמים. יחד עם זאת, יש דאגות פוטנציאליות אחרות מלבד המשיכה של RISC-V: בעוד שהרישיון המתירני מגיע עם יתרונות מסוימים, הוא יכול גם לאפשר לענקים להשתמש ב אסטרטגיה לאמץ, להרחיב ולכבות (שזה ללא ספק המקרה כשזה מגיע לאנדרואיד/AOSP ושירותי גוגל, או אפילו Android Wear) - אם כי אפשר לטעון שזה עדיין יהיה טוב יותר מהמצב הנוכחי. אפשר אפילו לערוך השוואה בין זה לבין סצנת האנדרואיד כיום, כאשר יצרני OEM שונים מנסים כדי להבדיל את העור שלהם כדי להשיג יותר משתמשים, וקהילות ROM מותאמות אישית המתמידות בכוח משתמשים.
בקר ב דף האינטרנט של RISC-V אם אתה רוצה לברר יותר על ההיסטוריה והיעדים של הפרויקט, או אפילו נסה יישום RISC-V בעצמך.