RISC-V ir bezmaksas un atvērtā koda instrukciju kopu arhitektūras (ISA) standarts sistēmām mikroshēmā (SoC).
CPU ir viena no vissvarīgākajām mūsu datoru sastāvdaļām, kas ir atbildīga par pamata aprēķinu veikšanu, loģiskiem salīdzinājumiem un datu pārvietošanu. Šie vienkāršie uzdevumi ir jebkuras sarežģītākas darbības pamatelementi un padara iespējamu mūsu sistēmu un programmu darbību.
Kā šīs darbības tiek veiktas, nav nejaušība: instrukciju kopas arhitektūra (ISA) nosaka, kas tās ir un kas datora procesoriem ir jādara.
ISA nosaka atbalstītās instrukcijas un līdzekļus, bet ne to, kā šīs instrukcijas tiek īpaši izpildītas. Padomājiet par to kā par ēdiena gatavošanas recepti — pieņemsim, ka tā ir paredzēta barankiem: lai gan recepte ir vienāda, katrs šefpavārs to paveiks savādāk, piemēram, sezama sēklas kārtos atšķirīgi. Šefpavārs gatavo, pamatojoties uz recepti, mūsu piemērā ir datora procesors, kas izpilda norādījumus saskaņā ar definēto ISA. Rezultāts teorētiski vienmēr būs vienāds: garšīga bagele.
Atšķirīga instrukciju kopa var tieši nenoteikt verdošu ūdeni, bet tā vietā ļauj veikt noteiktas darbības ar objektiem: sildīt, mērīt un salīdzināt. Šefpavāram tagad būtu jāuzsilda ūdens un jāsalīdzina tā izmērītā temperatūra ar zināmo viršanas temperatūru. Procesoriem ir divi galvenie arhitektūras veidi: kompleksā instrukciju kopas skaitļošana (CISC) un samazināta instrukciju kopas skaitļošana (RISC).
Vienkārši sakot, CISC mērķis ir atvieglot programmētāju darbu (piedāvājot norādījumus uzvārīt ūdeni, otru uzsildīt eļļu utt.) uz lielāka rēķina. procesori, savukārt RISC cenšas izveidot vienkāršāku instrukciju kopu, kas prasa vairāk pūļu no programmētājiem, bet rada mazākus procesorus un mazāku jaudu patēriņu. Tā kā abām arhitektūrām ir dažādas iespējas, programma, kas darbojas vienā, parasti ir jāpārraksta, lai tā darbotos otrā. Viena no mūsdienās populārākajām viedtālruņu arhitektūrām ir daļa no RISC saimes: ARM, kas apzīmē Acorn RISC Machine.
Ir vērts atzīmēt, ka tas galvenokārt attiecas uz programmēšanas/portēšanas kompilatoriem. Citiem nolūkiem, piemēram, lietotāja programmas izveidei, parasti jāizmanto augsta līmeņa valoda, kas programmatūras līmenī ir nedaudz salīdzināma ar CISC. Vēl viena svarīga piezīme ir tāda, ka šī salīdzinājuma mērķis ir sniegt jums vienkāršu, bet intuitīvu izpratni par šiem jēdzieniem. Precīzs, padziļināts skaidrojums būtu daudz garāks un tehniskāks.
Beidzot mēs nonākam pie RISC-V (izrunā "piektais risks"), kas ir bezmaksas un atvērtā koda ISA SoC. (Systems-on-a-Chip, kas pamatā iepako centrālo procesoru un citus sistēmas palaišanai nepieciešamos komponentus kopā). Lielākā daļa citu ISA, piemēram, Intel, IBM vai ARM, ir patentētas, un tās nevar izmantot citas personas bez licencēm (kas var ilgt pat pāris gadus, lai vienotos). No otras puses, RISC-V var izmantot, ieviest un ražot ikviens bez maksas, un vienīgais reālais nosacījums ir atzīt RISC-V autorus.
Tas ļauj neatkarīgiem pētniekiem un izstrādātājiem ieviest savus procesorus vai modificēt atvērtā koda RISC-V implementācijas, kaut kas nav iespējams, piemēram, ar ARM licenci (tam ir nepieciešama atsevišķa licence, ko ap 15 lieliem uzņēmumiem ir). Tajā pašā laikā uzņēmumi var paplašināt un modificēt ISA, neizlaižot avota kodu, līdzīgi kā Android. Licencēšanas maksas neesamība nozīmē arī lētākus procesorus, lai gan praksē tas īpaši nesamazinās viedtālruņu cenas, pat ja RISC-V tiek plaši izmantots ilgtermiņā: honorārs par SoC vienkārši neveido lielu daļu no viedtālruņa izmaksām (Qualcomm ņem 2.5—5% no pārdošanas cenas kā autoratlīdzības, piemēram).
RISC-V nav pirmais bezmaksas ISA, jo pastāv arī citi. Vispopulārākais un visaktīvāk attīstītais no pārējiem ir OpenRISC, kas sākās 2000. gadā un ir izlaists saskaņā ar GNU GPL. Ignorēšana citas atšķirības, RISC-V pieļaujamā licence padara to ticamāku, ka tos pieņems lielāki uzņēmumi, un tas rada pārmaiņas. Piemēram, Google, Hewlett-Packard Enterprise (HPE) un Oracle ir trīs lielāki uzņēmumi, kuriem ir nesen pievienojās RISC-V standarta darba grupa, efektīvi izrādot savu interesi par RISC-V kā atvērtu standartu. Kamēr visas ieviešanas atbilst specifikācijām (“saderīgs ar RISC-V”), klienti joprojām varēs izmantot vienu ekosistēmu vai teorētiski citam (piemēram, GNU/Linux), savukārt uzņēmumiem būtu stimuls to darīt, lai izvairītos no nepieciešamības rakstīt vai portēt savas sistēmas no skrāpēt. Tajā pašā laikā RISC-V kļūst arvien populārāks nozīmē, ka mazāki uzņēmumi faktiski var atbalstīt atvērtā pirmkoda kopienu, vienlaikus saglabājot elastīgu sistēmu (viens no šādiem uzņēmumiem, kas interesējas par RISC-V, ir zemsRISC).
Atliek noskaidrot, vai RISC-V var sniegt reālus uzlabojumus klientiem, kuri varētu būt ieinteresēti atvērtajās sistēmās vai jebkuras atbalstītas operētājsistēmas palaišanā. saderīgas SoC. Tajā pašā laikā ir arī citas iespējamās bažas, izņemot RISC-V vilci: lai gan pieļaujamā licence sniedz noteiktas priekšrocības, tā varētu arī ļaut milžiem izmantojiet Pieņemt, paplašināt un dzēst stratēģiju (kurš ir neapšaubāmi gadījums kad runa ir par Android/AOSP un Google pakalpojumiem, vai pat Android Wear) -- lai gan varētu strīdēties, ka tas tomēr būtu labāks par pašreizējo situāciju. Varētu pat salīdzināt to ar mūsdienu Android ainu, kurā mēģina dažādi oriģinālo iekārtu ražotāji lai atšķirtu savas ādas, lai iegūtu vairāk lietotāju, un pielāgotas ROM kopienas, kas saglabā spēku lietotājiem.
Apmeklējiet RISC-V tīmekļa vietne ja vēlaties uzzināt vairāk par projekta vēsturi un mērķiem vai pat pats izmēģiniet RISC-V ieviešanu.