Kas yra RISC-V?

Net kompiuterių mėgėjams RISC-V yra šiek tiek piktžolių, bet galbūt neilgai. Tai viena iš kylančių žvaigždžių kompiuterijos pasaulyje ir yra vienas sėkmingiausių (jei ne pats sėkmingiausias) atvirojo kodo ir atvirojo standarto aparatinės įrangos pavyzdžių. Prognozuojama, kad per ateinančius kelerius metus bus parduota dešimtys milijardų RISC-V branduolių – šis skaičius konkuruotų su x86 ir RANKA branduoliai parduodami per tą patį laikotarpį. Štai viskas, ką reikia žinoti apie RISC-V ir kur jis vyksta.

RISC-V: nemokama ir atviro standarto instrukcijų rinkinio architektūra

RISC-V (tariama „penkta rizika“) yra instrukcijų rinkinio architektūra (ISA), kurią sukūrė ir prižiūri RISC-V International (anksčiau RISC-V fondas).

ISA yra bet kokio procesoriaus dizaino pradžios taškas ir nustato pagrindinius dalykus, pvz., pagrindines instrukcijas, kokias pasirenkamas instrukcijas galima pridėti ir kokia programinė įranga gali būti naudojama CPU. Be to, RISC-V pagal pavadinimą yra a rišsilavinęs iinstrukcija sir kompiuteris architecture, o tai iš esmės reiškia, kad jos numatytoji forma pateikiama su labai mažais nurodymais. ARM taip pat yra RISC dizainas kol x86 yra sudėtingas instrukcijų rinkinio kompiuterio dizainas (CISC).

RISC-V yra svarbiau, kad ARM būtų RISC arba x86 būtų CISC, nes RISC-V turi unikalų pardavimo tašką: jis yra atviro standarto. Bet kuri įmonė, norinti naudoti atsarginį RISC-V dizainą, gali tai padaryti ir modifikuoti, kaip nori. Kadangi x86 bendrai priklauso Intel ir AMD, jokia kita įmonė negali (teisėtai) gaminti x86 procesorių, ir nors įmonės gali sukurti savo ARM lustų versiją, jos ne tik turi sumokėti Armijai bendrovei, bet ir negali keisti ISA. Su RISC-V tai visiška laisvė.

Na, gal ne visiška laisvė. Nors RISC-V International (įmonė, kuri yra už RISC-V) dažnai vadindavo save „atvira“ ir „atvirojo kodo“, neseniai jis atsitraukė nuo atvirojo kodo ir dabar kalba apie RISC-V kaip atviro standarto ISA. Taip yra todėl, kad tikrieji RISC-V lustai gali būti patentuoti ir uždarojo kodo, net jei ISA yra atvirojo kodo. Reikia žinoti, kad nors bet kuri įmonė ar organizacija gali naudoti RISC-V ISA nemokamai, tikrieji produktai gali būti užrakinti, pvz., x86 arba ARM.

Žinoma, šis požiūris turi ir privalumų, ir minusų. Geros naujienos yra tai, kad nėra jokių licencijavimo mokesčių ar dizaino apribojimų, o tai puikiai tinka įmonėms, kurios nori būti kuo savarankiškesnės ir sumažinti kūrimo išlaidas. Blogos naujienos yra tai, kad išnaudoti tokią laisvę nėra lengva, nes kurti CPU nėra lengva. Be to, įmonės, gaminančios savo RISC-V procesorius, neprivalo dalytis ta technologija su kitais, tačiau jos gali licencijuoti dizainus, kaip tai daro Arm.

Trumpa RISC-V istorija

RISC-V yra keistas pavadinimas. Manote, kad tai buvo penktasis iš RISC ISA serijos, ir nors tokia istorija slypi už jos pavadinimo, ji nėra visiškai tiksli. RISC-I ir RISC-II buvo sukurti 1981 m., tačiau RISC-III ir RISC-IV nėra tikrosios ISA. Vietoj to, tai buvo pavadinimai, taikomi dviem ISA, vadinamiems SOAR ir SPUR, kurie pasirodė atitinkamai 1984 ir 1988 m. Tarp RISC-V ir šių devintojo dešimtmečio ISA nėra jokio esminio ryšio, išskyrus tai, kad jie visi yra RISC dizaino.

RISC-V yra praktiškai kūdikis tarp ISA. Darbas su RISC-V prasidėjo 2010 m. Berkeley's Parallel Computing Lab (arba trumpiau Par Lab), kuri gavo finansavimą iš „Microsoft“ ir „Intel“, x86 kūrėjo YRA. Iki 2011 m. pirmasis RISC-V prototipas buvo paruoštas gaminti. RISC-V iš tyrimų projekto tapo tikru ISA, kurį įmonės galėjo naudoti 2014 m., kai Davidas Pattersonas ir Krste Asanović paskelbė referatą teigdamas, kad atvirojo kodo aparatinė įranga yra ateitis, o RISC-V yra ISA, kuri atliko šį darbą. Po metų buvo sukurtas RISC-V fondas.

Praėjo tik aštuoneri metai, kai RISC-V pasirodė, o vien lustų kūrimas gali užtrukti ne vienerius metus, sunku įvertinti, kur šiuo metu yra RISC-V. Mes žinome, kad RISC-V International yra daugiau nei 3 500 narių, palyginti su 600 2020 m. pradžioje, 1 500 2021 m. pradžioje ir 2 200 2021 m. pabaigoje. Kalbant apie tikrąją rinkos dalį, sunku pasakyti, bet 2023 m. gegužės mėn. RISC-V CTO Markas Himelsteinas teigė, kad bendrovės narės pardavė „10 milijardų“ RISC-V branduolių, o tai atitinka prognozes 2022 ir 2023 metams.

RISC-V siekiai užvaldyti procesorių rinką

RISC-V International kalba apie didelį žaidimą, kai kalbama apie augimą, remdamasi vienu tyrimu, kuris prognozuoja Iki 2025 m. bus parduota 60 milijardų RISC-V branduolių ir kitas, kuris prognozuoja RISC-V sudėtinį metinį augimo tempą (arba CAGR). tik 35% iki 2027 m. 35% CAGR yra labai agresyvus ir greitas tokioje nusistovėjusioje pramonėje, tačiau didėja daugybė kompanijų siekia sukurti savo lustus, ir tai tikrai padės kurstyti RISC-V augimas. Pagrindinės RISC-V rinkos apima pramonines programas, 5G ir korinį ryšį, taip pat žemos klasės išmaniuosius telefonus, asmeninius kompiuterius, žaidimų pultus ir serverius.

Įdiegus RISC-V buvo įkurtos įmonės, prekiaujančios tik RISC-V lustais. „SiFive“ yra viena iš labiausiai matomų kaip pirmoji įmonė, pagaminusi RISC-V lustą, o jos verslo modelis labai panašus į „Arm“ – licencijuoja savo pasirinktinius RISC-V dizainus, kad gautų pelną. Šiandien „SiFive“ reklamuoja savo technologijų naudojimą nešiojamuose įrenginiuose, automobiliuose ir daugybėje kitų sričių. Be to, įmonės, kurios kažkada naudojo kitus TAS, visiškai perėjo prie RISC-V naudojimo; „Microsemi“, „Microchip“ dukterinė įmonė, pakeitė ARM branduolius FPGA su RISC-V šerdimis.

Akivaizdu, kad RISC-V turi daug impulsų, net jei jis ne visai atitinka savo aukštus užmojus.

Tačiau yra ir RISC-V palaikančių ir naudojančių įmonių, kurių galbūt nesitikėsite. Nvidia, narė įkūrėja, bandė įsigyti Arm nuo 2020 iki 2022 m.; IBM, kita narė steigėja, turi savo PowerPC ISA; Qualcomm, taip pat narys steigėjas, yra pirmaujanti ARM lustų kūrėja; ir „Intel“, kuri dalyvavo kuriant RISC-V ir kuriant lustus, sukūrė x86, vieną seniausių ir svarbiausių visų laikų ISA. Reikalas tas, kad daugelis kompanijų mato RISC-V kaip kažką, kas gali egzistuoti kartu su kitais procesoriais, o ne tik paprastu ARM ir x86 pakaitalu.

Arm, žinoma, nėra didžiulis RISC-V gerbėjas ir mano, kad susiskaidymo rizika yra pagrindinė priežastis, kodėl negalima naudoti RISC-V. Suskaidymas yra tada, kai technologijų standartai yra nevykdomi arba nevykdomi, o naudojant RISC-V baiminamasi, kad nuo viską galima modifikuoti, tai gali sukurti aparatinės įrangos ekosistemą, kurioje ne visa RISC-V programinė įranga gali veikti visuose RISC-V traškučiai. Tai iš tikrųjų jau vyksta, nes skirtingi telefonams skirti RISC-V lustai ne visi palaiko tas pačias operacines sistemas. Žinoma, RISC-V lustų gamintojai yra stipriai skatinami laikytis standartų, kad to išvengtų, o ateityje RISC-V įmonės turės būti atsargios dėl susiskaidymo.

Akivaizdu, kad RISC-V turi daug impulsų, net jei jis ne visai atitinka savo aukštus užmojus. Tūkstančiai narių, įskaitant kai kurias pirmaujančias pasaulyje kompiuterių kompanijas, universitetus ir net Indijos Elektronikos ir informacinių technologijų ministerija, sunku pastebėti, kad RISC-V netaptų pagrindiniu kompiuterių žaidėju scena. Galbūt po kelerių metų žmonės ginčysis, ar ARM ar RISC-V yra geriausi išmaniesiems telefonams.