Kluczowe dania na wynos
- RISC-V nabiera tempa, ponieważ duże firmy, takie jak Google i Qualcomm, popierają alternatywną architekturę zestawu instrukcji, rzucając wyzwanie dominacji x86 i ARM.
- RISC-V to oprogramowanie ISA o otwartym kodzie źródłowym, zaprojektowane w celu wyeliminowania opłat licencyjnych. Zyskała już znaczące wsparcie dzięki ponad 100 członkom Fundacji RISC-V.
- RISE, projekt realizowany we współpracy z RISC-V i Linux Foundation, stawia czoła wyzwaniu przyjęcia nowego ISA, wymagając od członków wnoszenia wkładu finansowego lub czasu poświęconego na prace inżynierskie. Urządzenia RISC-V są już dostępne, głównie w systemach wbudowanych i na rynku chińskim.
RISC-V było ostatnio wszędzie, a alternatywna architektura zestawu instrukcji (ISA) nabierała tempa, aby rzucić wyzwanie dominacji x86 i ARM. Obejmowało to kilka głośnych ogłoszeń z Qualcomma i Google’a, a także niedawne utworzenie Projekt RISE (ekosystem oprogramowania RISC-V). przy wsparciu wszystkich, od Red Hata po Intela. Google nawet niedawno ogłosiło, że jest to wersja natywna
Wsparcie dla Androida pojawi się w RISC.Wielkie firmy jednoczą się wokół RISC-V i chociaż nie jest jeszcze jasne, czy sprosta oczekiwaniom, wielu poważnych graczy (w tym niektórzy, których możesz się nie spodziewać) odkłada swoje żetony. Zestawy instrukcji staną się kluczowym polem bitwy dla technologii w ciągu następnej dekady, a RISC szybko nabiera tempa.
Co to jest zestaw instrukcji?
Złożony element składowy architektury procesora
Zanim przejdziemy do RISC-V, porozmawiajmy o zestawach instrukcji, które są jednym z podstawowych elementów składowych architektur procesorów i definiują zadania, które może wykonać procesor. Instrukcje te obejmują zarówno bardzo proste, jak ADD (dodawanie wartości w dwóch podanych rejestrach lub adresach pamięci), jak i bardziej złożone instrukcje dotyczące bezpieczeństwa lub zarządzania pamięcią. Zestaw instrukcji implementuje całość lub część ISA, która określa zakres instrukcji wraz z ich oczekiwanymi danymi wejściowymi i zachowaniem. Zwykle określa się je jako komputery o zredukowanym lub złożonym zestawie instrukcji (RISC i CISC).
Różnica między tymi dwoma może być trudna, ale możesz myśleć o RISC jako o próbie połączenia wielu małych instrukcji wszystko szybko (zwykle w jednym cyklu zegara), podczas gdy CISC ma o wiele więcej instrukcji z większą funkcjonalnością, która może być wymagana dłużej. Zazwyczaj procesor implementujący całość lub część standardu x86 ISA (najpowszechniej stosowanego CISC ISA) będzie implementować kilkaset instrukcji, podczas gdy procesory RISC często implementują mniej niż 100. Większość ISA nie wymaga stałej liczby instrukcji w ostatecznym zestawie instrukcji, zamiast tego oferuje konstrukcję modułową z kilkoma rozszerzeniami opcjonalnie wdrażanymi przez producentów.
Ponieważ zestaw instrukcji zasadniczo definiuje narzędzia dostępne dla oprogramowania, można go zmienić trudne, ponieważ ISA wymagają przebudowania (lub ponownej kompilacji) całego oprogramowania działającego na komputerze dla: nowy IZA. Często wymaga to znacznych modyfikacji każdego fragmentu oprogramowania i jest kosztownym i czasochłonnym procesem, który wymaga znacznego wsparcia programistów. Właśnie z tego powodu zmiana ISA jest rzadka, a nakłonienie programistów do tworzenia oprogramowania obsługującego nowy ISA stanowi bardzo realny problem. I tu z pomocą przychodzi RISC-V.
Co to jest RISC-V?
ISA, który stale rośnie
RISC-V to ISA stworzony po raz pierwszy w Parallel Computing Laboratory na Uniwersytecie Kalifornijskim. w Berkeleyu w 2010 r. Jest to bezpłatna platforma ISA o otwartym kodzie źródłowym, zaprojektowana w celu wyeliminowania konieczności płacenia opłat licencyjnych, zwykle na rzecz firmy Intel lub ARM. W 2015 r. laboratorium RISC-V opuściło laboratorium i wraz z 36 członkami-założycielami uruchomiono Fundację RISC-V. Organizacja ta później przekształciła się w RISC-V International, która w ramach nowej struktury inwestycyjnej opartej na członkostwie kontynuuje dziś badania i zarządzanie RISC-V. Fundacja liczy obecnie ponad 100 członków i stale organizuje wydarzenia na całym świecie, aby wspierać rozwój RISC-V.
Co to jest WZROST?
RISE zostało założone na początku tego roku we współpracy z RISC-V i Linux Foundation i ma już wsparcie między innymi ze strony Intel, MediaTek, Red Hat, Qualcomm i Google. RISE koncentruje się na ulepszaniu łańcuchów narzędzi oprogramowania w celu wspierania rozwoju RISC-V. Kierunek projektu wyznacza techniczny komitet sterujący, podobnie jak w przypadku innych projektów Linux Foundation.
RISE bezpośrednio rozwiązuje problem związany z przyjęciem nowego ISA, wymagając od swoich członków zaangażowania w wartości dolarów lub czasu poświęconego na prace inżynierskie.
RISE bezpośrednio rozwiązuje problem związany z przyjęciem nowego ISA, wymagając od swoich członków zaangażowania wartości dolarów lub czas inżynieryjny na opracowanie oprogramowania typu open source dla RISC-V i już radzi sobie świetnie kroki. Na przykład Android został już przebudowany dla RISC-V, podobnie jak Ubuntu i niektóre inne dystrybucje Linuksa.
Kiedy możemy zobaczyć RISC-V na wolności?
Są w pobliżu, jeśli wiesz, gdzie szukać
źródło: Sipeed
Urządzenia RISC-V są już dostępne, choć głównie w systemach wbudowanych lub w urządzeniach produkowanych lub przeznaczonych na rynek chiński. Zarówno Chiny, jak i Rosja w ostatnim czasie mocno oparły się na RISC-V jako sposobie na dywersyfikację i uwolnienie się od zależności od zachodnich technologii. W Alibaba dostępnych jest kilka laptopów opartych na RISC-V, a płyty rozwojowe RISC-V trafiają na rynek zachodni. Chińska firma Sipeed oferuje płytki rozwojowe oparte na RISC-V w różnych rozmiarach Alternatywy dla Steam Deck do przenośnych terminali Linux, a Huawei wypuścił swoje pierwsze zestawy programistyczne oparte na RISC-V dla urządzeń IoT opartych na HarmonyOS ponownie w 2021 roku.
Podobnie Intel rozpoczął w 2021 r. prace nad dwoma nowymi zakładami produkcyjnymi w Arizonie i ogłosił, że budowa dwóch kolejnych w Ohio rozpocznie się w 2025 r. Intel nad tym pracował wskrzesić działalność odlewniczą w ostatnich latach, a duży napływ chipów RISC-V mógłby pomóc im wypełnić wolumen nowych fabryk z siedzibą w USA. Jest to ryzykowne, na które decyduje się wiele firm, wcześnie rozpoczynając przygodę z RISC-V, aby uniknąć pozostania w tyle i zdobyć doświadczenie, podczas gdy RISC-V jest w powijakach.
Czy jest gotowy na wielki czas?
Ale RISC-V nie jest jeszcze całkiem gotowy na wielkie wydarzenie. Chociaż ARM może być drogi, jego technologia została dobrze dopracowana. CISC ISA pierwotnie zyskały popularność, ponieważ umożliwiły wczesnym inżynierom łatwe wdrażanie w swoich procesorach funkcji wymaganych do bardziej złożonych obliczeń. Jednakże w ciągu ostatniej dekady RAMIĘProjekty firmy oparte na technologii RISC zwiększyły swoje możliwości i kompetencje, pozostając jednocześnie ogólnie bardziej energooszczędną opcją.
RISC-V naturalnie podąża śladami ARM, tworząc najpierw rynek dla urządzeń o niskim poborze mocy i energooszczędnych.
Teoretycznie procesory ARM i RISC-V powinny zapewniać podobną wydajność. Jednak obsługa oprogramowania ARM jest już obszerna (jego procesory obsługują już telefony i laptopy), co daje mu początkowo ogromną przewagę nad wszystkimi nowymi urządzeniami RISC-V.
Ta przewaga jest jednym z powodów, dla których RISC-V nie stanowi (jeszcze) wyzwania dla urządzeń ARM dla większości konsumentów, naturalnie podążając śladami ARM, tworząc rynek urządzeń energooszczędnych o niskim poborze mocy Pierwszy. Ukierunkowanie na dolną część rynku umożliwi RISC-V najpierw utworzenie bazy narzędzi i wsparcia dla programistów, a także udoskonalenie efektywności energetycznej zarówno na poziomie sprzętu, jak i oprogramowania. RISC-V International (a co za tym idzie, jego firmy członkowskie) rozpoczynają prace nad przeniesieniem produktów do RISC-V teraz w nadziei, że w miarę postępu rozwoju wdrożenia staną się wydajniejsze i bardziej energooszczędne dostępny.
Intel?
Źródło: Intel
Jak wspomnieliśmy wcześniej, nawet Intel (właściciel dochodowego x86 ISA) inwestuje duże środki w RISC-V. Trudności Intela w dostarczaniu energooszczędnych urządzeń x86 doprowadziły do tego, że w ostatnim czasie znacząco przegrał z ARM dekady, w tym na większości wewnętrznych układów krzemowych firmy Apple zorientowanych na ARM oraz na Qualcommie i Samsungu w szerszym segmencie urządzeń mobilnych rynek.
Potencjał architektur RISC został doceniony już dawno i to właśnie on był kluczowym czynnikiem wpływającym na wczesną decyzję firmy Apple o zastosowaniu we wczesnych komputerach Mac chipów Motorola i PowerPC opartych na architekturze RISC. Jednak w ciągu ostatniej dekady ARM uwolnił ten potencjał. Intel traci teraz udział w rynku x86 na rzecz ARM, nawet w swoich najbardziej dominujących kategoriach, a AWS mocno promuje nowe chipy ARM oparte na Graviton jako tańszą alternatywę niż x86 w chmurze. Firma Intel zdecydowała się na znaczne inwestycje w RISC-V, zobowiązując się do tego publicznie 1 miliard dolarów na usługi odlewnicze, w tym znaczne inwestycje w fabryki RISC-V.
Czy RISC-V może nadrobić zaległości?
Tylko czas powie
Źródło: Siemens
Zapotrzebowanie na powodzenie RISC-V jest jasne. Firmy nie mają ochoty w dalszym ciągu napychać kieszeni procesorów Intel/ARM opłatami licencyjnymi, a firma ARM utorowała drogę chipom RISC o niskim poborze mocy, konkurując z firmą Intel. RISC-V będzie próbował naśladować drogę do sukcesu ARM, konkurując najpierw w obszarach o niższej mocy i obszarach rozwoju.
Już to obserwujemy, na przykład po ogłoszeniu przez Google i Qualcomm technologii Platforma Snapdragon Wear oparta na architekturze RISC-V. Jasne jest również, że wraz z utworzeniem RISE i ciągłymi inwestycjami w duże firmy, zarówno z branży OEM, jak i konsumenckiej, pojawiło się wsparcie dla RISC-V. Nie jest jasne, czy jego obecna dynamika jest wystarczająca, aby przeprowadzić RISC-V przez powolne tempo doganiania ARM, ale sukces RISC-V jest wyraźny w interesie biznesowym. Tylko w drugim kwartale tego roku ARM odnotował rekordowe przychody w wysokości ponad 800 milionów dolarów, które ostatecznie pochodzą z udziału w zyskach innych firm. To powiedziawszy, w przeszłości zdarzały się nieudane ryzyko, a PowerPC wyróżniał się, więc będziemy musieli zobaczyć, dokąd zmierza RISC-V.