RISC-Vとは何ですか?

コンピューティング愛好家にとってさえ、RISC-V は少し雑草の中にありますが、おそらく長くは続かないでしょう。 これはコンピューティング界の新星の 1 つであり、オープンソースおよびオープンスタンダード ハードウェアの最も成功した (最も成功した) 例の 1 つです。 今後数年間で数百億個の RISC-V コアが販売されると予測されており、その数は x86 や x86 の量に匹敵します。 腕 同じ期間に販売されたコア。 RISC-V と今後の展開について知っておくべきことはすべてここにあります。

RISC-V: 無料のオープンスタンダード命令セット アーキテクチャ

RISC-V (「リスク ファイブ」と発音) は、RISC-V International (旧 RISC-V Foundation) によって開発および保守されている命令セット アーキテクチャ (ISA) です。 ISA はあらゆる CPU 設計の開始点です そして、基本的な命令、追加できるオプションの命令、CPU 上でネイティブに実行できるソフトウェアの種類などの基本的な事項を決定します。 さらに、RISC-V はその名の通り、 r教育を受けた 私指示 sやコンピューター あるこれは基本的に、デフォルトの形式にはほとんど命令が含まれていないことを意味します。 ARMもRISC設計です その間 x86 は複雑な命令セットのコンピューター設計です (CISC)。

RISC-V には、ARM が RISC であることや x86 が CISC であることよりも、RISC 設計であることが重要です。RISC-V には、オープンスタンダードであるという独自のセールス ポイントがあるからです。 標準の RISC-V 設計を使用したい企業は、自由に使用し、必要に応じて変更することができます。 x86 は Intel と AMD が共同所有しているため、他の企業は x86 プロセッサを (合法的に) 製造できません。 企業は独自バージョンのARMチップを作ることができ、Armに代金を支払わなければならないだけでなく、変更することもできない ISA。 RISC-V を使用すると、完全に自由になります。

まあ、完全な自由ではないかもしれません。 RISC-V International (RISC-V の背後にある会社) は、自社を「オープン」であると宣伝することがよくありますが、 「オープンソース」ですが、最近ではオープンソースから遠ざかり、RISC-V について言及しています。 オープンスタンダードISA。 これは、たとえ ISA がオープンソースであっても、実際の RISC-V チップは独自仕様でクローズドソースである可能性があるためです。 知っておく必要があるのは、どの企業や組織でも RISC-V ISA を無料で使用できる一方で、実際の製品は x86 や ARM のようにロックダウンされている可能性があるということです。

もちろん、このアプローチには良い面も悪い面もあります。 良いニュースは、ライセンス料やデザインの制限がないことです。これは、可能な限り自律性を高め、開発コストを削減したい企業にとっては素晴らしいことです。 悪いニュースは、CPU の設計が簡単ではないため、これほどの自由を行使するのは簡単ではないということです。 さらに、独自の RISC-V プロセッサを製造する企業には、そのテクノロジーを他社と共有する義務はありませんが、Arm のように設計をライセンスアウトすることができます。

RISC-V の簡単な歴史

RISC-Vって変な名前ですよね。 これは一連の RISC ISA の 5 番目であると思われるかもしれません。それが名前の由来ですが、正確にはそうではありません。 RISC-I と RISC-II は 1981 年に設計されましたが、RISC-III と RISC-IV は実際の ISA ではありません。 代わりに、これらは、それぞれ 1984 年と 1988 年に発表された SOAR と SPUR と呼ばれる 2 つの ISA に適用された名前です。 RISC-V と 80 年代のこれらの ISA の間には、それらがすべて RISC 設計であるという事実を除けば、実質的な関連性はありません。

RISC-V は、ISA の中では実質的には赤ちゃんです。 RISC-V の取り組みは、2010 年にバークレー校の並列コンピューティングで開始されました。 Lab (略して Par Lab) は、Microsoft および x86 の開発者である Intel から資金提供を受けています。 ISA。 2011 年までに、最初の RISC-V プロトタイプの製造準備が整いました。 RISC-V は、2014 年に David Patterson と Krste Asanović が研究プロジェクトから企業が使用できる実際の ISA に変換されました。 論文を発表しました オープンソース ハードウェアが未来であり、RISC-V がその役割を担う ISA であると主張しました。 1 年後、RISC-V Foundation が設立されました。

RISC-V が登場してからまだ 8 年しか経っていませんが、チップの設計だけでも何年もかかるため、RISC-V が現在の状況を評価するのは困難です。 私たちが知っていることは、RISC-V International の会員数は 3,500 名を超え、2020 年初めの 600 名から増加し、2021 年初めには 1,500 名、2021 年後半には 2,200 名となっています。 実際の市場シェアについては、何とも言えませんが、 2023 年 5 月 RISC-V CTO Mark Himelstein 「数百億」のRISC-Vコアが会員企業によって販売されたと主張したが、これは2022年と2023年の予測と一致している。

CPU 市場を席巻するという RISC-V の野心

RISC-V International は、成長を予測するある研究を引用し、成長に関して大局を語ります。 2025 年までに 600 億個の RISC-V コアが販売される予定 もう 1 つは、RISC-V の年間複合成長率 (CAGR) を予測するものです。 2027 年までに 35% 手前に. このような確立された業界では 35% という CAGR は非常に積極的かつ速いペースですが、増加傾向にあります。 多くの企業が独自のチップを設計しようとしていますが、これが RISC-V の推進に役立つことは間違いありません。 成長。 RISC-V の主要市場には、産業用アプリケーション、5G、携帯電話だけでなく、ローエンドのスマートフォン、PC、ゲーム機、サーバーも含まれます。

RISC-V の導入により、RISC-V チップのみを扱う企業が設立されました。 SiFive は、RISC-V チップを最初に製造した企業として最も注目されている企業の 1 つであり、利益を上げるためにカスタム RISC-V 設計をライセンス供与するという Arm と非常によく似たビジネス モデルを持っています。 現在、SiFive はウェアラブル、自動車、その他多くの分野でのテクノロジーの使用を宣伝しています。 さらに、かつて他の ISA を使用していた企業は、RISC-V の使用に完全に移行しました。 Microchip の子会社である Microsemi は、ARM コアを置き換えました。 FPGA RISC-Vコアを搭載。

たとえその崇高な野望に応えられなかったとしても、RISC-V の背後に大きな勢いがあることは明らかです。

しかし、予想外の企業も RISC-V をサポートし、使用しています。 創設メンバーであるエヌビディアは、2020年から2022年にかけてArmの買収を試みた。 もう 1 つの創設メンバーである IBM は、独自の PowerPC ISA を持っています。 クアルコムも創設メンバーであり、ARM チップ設計の大手です。 そして、RISC-V の開発と開発チップの製造に携わったインテルは、これまでで最も古く、最も重要な ISA の 1 つである x86 を作成しました。 重要なのは、多くの企業が RISC-V を、ARM や x86 の単純な代替品ではなく、他の CPU と並行して存在できるものと見ているということです。

もちろん、Arm は RISC-V の大ファンではなく、断片化のリスクが RISC-V を使用しない主な理由であると考えています。 断片化とは、技術標準が緩い、または施行されていないことを指します。RISC-V で懸念されるのは、 すべてを変更できるため、すべての RISC-V ソフトウェアがすべての RISC-V 上で実行できるわけではないハードウェア エコシステムが作成される可能性があります。 チップス。 携帯電話用のさまざまな RISC-V チップがすべて同じオペレーティング システムをサポートしているわけではないため、これは実際にすでに起こっています。 もちろん、RISC-V チップメーカーには、まさにこのことを回避するために標準に準拠するという強いインセンティブがあり、将来的には RISC-V 企業は断片化に注意する必要があるでしょう。

たとえその崇高な野望に応えられなかったとしても、RISC-V の背後に大きな勢いがあることは明らかです。 世界有数のコンピューティング企業、大学、さらにはインドの大学などを含む数千の会員を擁しています。 電子情報技術省、RISC-V がコンピューティングの主要なプレーヤーにならないとは考えにくい シーン。 おそらく数年後には、ARM と RISC-V のどちらがスマートフォンに最適であるかについて人々が議論することになるでしょう。