Recomandări cheie
- RISC-V câștigă avânt pe măsură ce companii mari precum Google și Qualcomm susțin arhitectura setului de instrucțiuni alternativ, provocând dominația x86 și ARM.
- RISC-V este un ISA open-source conceput pentru a elimina taxele de licență. A câștigat deja un sprijin semnificativ cu peste 100 de membri în Fundația RISC-V.
- RISE, un proiect în colaborare cu RISC-V și Linux Foundation, abordează provocarea adoptării unui nou ISA, solicitând membrilor să contribuie cu bani sau timp de inginerie. Dispozitivele RISC-V sunt deja disponibile, în principal în sistemele încorporate și pe piața chineză.
RISC-V a fost peste tot recent, cu arhitectura setului de instrucțiuni alternative (ISA) construind impuls pentru a provoca dominația x86 și ARM. Aceasta a inclus mai multe anunțuri importante de la Qualcomm și Google, precum și formarea recentă a Proiectul RISE (RISC-V Software Ecosystem). cu sprijinul tuturor, de la Red Hat la Intel. Google chiar a anunțat recent că nativ Suportul Android vine la RISC.
Marile companii se unesc în spatele RISC-V și, deși nu este încă clar dacă poate fi la înălțimea hype-ului, mulți jucători serioși (inclusiv unii la care s-ar putea să nu vă așteptați) își pun jetoanele jos. Seturile de instrucțiuni se conturează a fi un câmp de luptă cheie pentru tehnologie în următorul deceniu, iar RISC câștigă rapid avânt.
Ce este un set de instrucțiuni?
Un bloc complex al arhitecturii CPU
Înainte de a intra în RISC-V, să vorbim despre seturile de instrucțiuni, care sunt unul dintre elementele fundamentale ale arhitecturilor CPU și să definim sarcinile pe care le poate îndeplini un CPU. Aceste instrucțiuni variază de la foarte simple, cum ar fi ADD (adăugarea valorilor în două registre date sau adrese de memorie), până la instrucțiuni mai complexe pentru securitatea sau gestionarea memoriei. Un set de instrucțiuni implementează integral sau parțial un ISA, care specifică o gamă de instrucțiuni împreună cu intrările și comportamentul așteptat. Acest lucru este descris în mod normal ca computere cu set de instrucțiuni reduse sau complexe (RISC și CISC).
Diferența dintre aceste două poate fi dificilă, dar vă puteți gândi la RISC ca încercarea de a combina multe instrucțiuni mici de făcut lucrurile rapid (în mod normal, într-un singur ciclu de ceas), în timp ce CISC are multe mai multe instrucțiuni cu mai multe funcționalități care ar putea dura mai lung. De obicei, un procesor care implementează tot sau o parte din x86 ISA (cel mai larg adoptat CISC ISA) va implementa câteva sute de instrucțiuni, în timp ce este obișnuit ca procesoarele RISC să implementeze sub 100. Majoritatea ISA-urilor nu necesită un număr fix de instrucțiuni în setul de instrucțiuni final, oferind în schimb un design modular cu mai multe extensii implementate opțional de producători.
Deoarece un set de instrucțiuni definește în mod fundamental instrumentele disponibile pentru software, se poate schimba dificil, deoarece ISA-urile necesită reconstruirea (sau recompilarea) a întregului software care rulează pe un computer pentru a noua ISA. Acest lucru necesită adesea modificări semnificative la fiecare bit de software și este un proces costisitor și consumator de timp, care necesită sprijin semnificativ pentru dezvoltatori. Schimbarea ISA-urilor este rară tocmai din acest motiv și există o problemă foarte reală de găină și ouă în a-i determina pe dezvoltatori să-și construiască software-ul pentru a sprijini un nou ISA. Aici intervine RISC-V.
Ce este RISC-V?
Un ISA care crește constant
RISC-V este un ISA creat pentru prima dată la Parallel Computing Laboratory din U.C. Berkeley în 2010. Este un ISA cu sursă deschisă, fără drepturi de autor, conceput pentru a elimina nevoia de a plăti taxe de licență, în mod normal către Intel sau ARM. În 2015, RISC-V a părăsit laboratorul, iar Fundația RISC-V a fost lansată cu 36 de membri fondatori. Acesta a devenit ulterior RISC-V International, care, sub o nouă structură de investiții bazată pe membri, continuă cercetarea și guvernarea RISC-V astăzi. Fundația are acum peste 100 de membri și organizează continuu evenimente în întreaga lume pentru a sprijini creșterea RISC-V.
Ce este RISE?
RISE a fost fondată la începutul acestui an în colaborare cu RISC-V și Linux Foundation și are deja sprijin din partea Intel, MediaTek, Red Hat, Qualcomm și Google, printre altele. RISE se concentrează pe îmbunătățirea lanțurilor de instrumente software pentru a sprijini creșterea RISC-V. Direcția proiectului este stabilită de un comitet tehnic de conducere, similar altor proiecte Linux Foundation.
RISE abordează direct problema găinii și ouălor de adoptare a unui nou ISA, solicitând membrilor săi să angajeze valori în dolari sau timp de inginerie.
RISE abordează direct problema găinii și ouălor de adoptare a unui nou ISA, solicitând membrilor săi să se angajeze valori în dolari sau timp de inginerie pentru dezvoltarea software-ului open-source pentru RISC-V și deja face grozav pași. De exemplu, Android a fost deja reconstruit pentru RISC-V, la fel ca Ubuntu și alte distribuții Linux.
Când am putea vedea RISC-V în sălbăticie?
Sunt prin preajmă dacă știi unde să cauți
Sursa: Sipeed
Dispozitivele RISC-V sunt deja disponibile, deși mai ales în sisteme încorporate sau în dispozitive fabricate sau destinate pieței chineze. Atât China, cât și Rusia s-au aplecat puternic în RISC-V recent ca o modalitate de a se diversifica de la dependența de tehnologiile occidentale. Mai multe laptop-uri bazate pe RISC-V sunt disponibile pe Alibaba, iar plăcile de dezvoltare RISC-V și-au făcut drum pe piața occidentală. Firma chineză Sipeed oferă plăci de dezvoltare bazate pe RISC-V în factori de formă variind de la Alternative pentru Steam Deck la terminalele portabile Linux, iar Huawei a lansat primele kituri de dezvoltare bazate pe RISC-V pentru dispozitivele IoT bazate pe HarmonyOS inapoi in 2021.
De asemenea, Intel a început în 2021 cu două noi fabrici de fabricație în Arizona și a anunțat că construcția a încă două în Ohio va începe în 2025. Intel a lucrat la reînvie operațiunile de turnătorie în ultimii ani, iar un aflux mare de cipuri RISC-V i-ar putea ajuta să completeze volumul acestor noi fabrici din SUA. Este un joc de noroc pe care îl iau multe companii, mergând devreme cu RISC-V pentru a evita să rămână în urmă și să câștige experiență în timp ce RISC-V rămâne la început.
Este gata de mare?
Dar RISC-V nu este tocmai pregătit pentru marea perioadă. În timp ce ARM poate fi costisitor, tehnologia sa a fost bine rafinată. CISC ISA-urile au câștigat inițial popularitate, deoarece le-au permis inginerilor timpurii să implementeze cu ușurință caracteristici în procesoarele lor, care sunt necesare pentru calcularea mai complexă. Cu toate acestea, în ultimul deceniu, BRAŢDesign-urile bazate pe RISC au crescut în capacitate și competență, rămânând în același timp o opțiune în general mai eficientă din punct de vedere energetic.
RISC-V calcă în mod natural pe urmele lui ARM, creând mai întâi o piață pentru dispozitive cu consum redus și eficiență energetică.
În teorie, procesoarele ARM și RISC-V ar trebui să fie capabile de performanțe similare. Cu toate acestea, suportul software ARM este deja extins (cu procesoarele sale rulând deja telefoane și laptopuri), oferindu-i un avans inițial uriaș față de orice dispozitive RISC-V noi.
Acest avans este o parte din motivul pentru care RISC-V nu provoacă (încă) dispozitivele ARM pentru majoritatea consumatorilor, urmând în mod natural pe urmele lui ARM, creând o piață pentru dispozitive de consum redus și eficiente din punct de vedere energetic primul. Dirijarea segmentului inferior al pieței va permite RISC-V să stabilească mai întâi o bază de instrumente și asistență pentru dezvoltatori, precum și să își perfecționeze eficiența energetică atât la nivel hardware, cât și la nivel software. RISC-V International (și, prin extensie, companiile sale membre) încep să lucreze la mutarea produselor la RISC-V acum în speranța că, pe măsură ce dezvoltarea progresează, implementările mai puternice și mai eficiente din punct de vedere energetic devin disponibil.
Intel?
Sursa: Intel
După cum am menționat mai devreme, chiar și Intel (proprietarul profitabilului x86 ISA) investește mult în RISC-V. Dificultățile Intel în furnizarea de dispozitive x86 eficiente din punct de vedere energetic au dus la pierderea semnificativă în fața ARM în ultimul timp. deceniu, inclusiv pe cea mai mare parte a siliciului intern Apple axat pe ARM și pe Qualcomm și Samsung în mobilul mai larg piaţă.
Potențialul arhitecturilor RISC a fost recunoscut de mult timp, un potențial care a fost un factor cheie al deciziei timpurii a Apple de a adopta cipuri Motorola și PowerPC bazate pe RISC la primele Mac-uri. Dar în ultimul deceniu, ARM a dezlănțuit acest potențial. Intel se trezește acum să piardă cota de piață x86 în fața ARM, chiar și în categoriile sale cele mai dominante, AWS împingând din greu noile cipuri ARM bazate pe Graviton ca o alternativă mai ieftină decât x86 în Cloud. Intel a trecut la investiții masive în RISC-V, angajându-se public 1 miliard USD pentru serviciile sale de turnătorie, inclusiv investiții semnificative în fabricile RISC-V.
Poate RISC-V să ajungă din urmă?
Numai timpul va spune
Sursa: Siemens
Cererea ca RISC-V să aibă succes este clară. Companiile nu doresc să continue să umple buzunarele Intel/ARM cu taxele de licență, iar ARM a deschis calea pentru cipuri RISC de putere redusă concurând cu Intel. RISC-V va încerca să imite calea ARM către succes, concurând mai întâi în spațiile de putere mai mică și de dezvoltare.
Este ceva ce vedem deja întâmplându-se, de exemplu, odată cu anunțul de către Google și Qualcomm a unui Platformă de uzură Snapdragon bazată pe RISC-V. De asemenea, este clar că, odată cu înființarea RISE și investiția în curs de desfășurare în marile companii atât din OEM, cât și din spațiul consumatorilor, suportul pentru RISC-V există. Dacă impulsul său actual este suficient pentru a duce RISC-V în ritmul lent care ajunge din urmă cu ARM, rămâne neclar, dar există un interes clar de afaceri ca RISC-V să reușească. ARM a raportat un venit record de peste 800 de milioane de dolari numai în T2 al acestui an, care vine în cele din urmă dintr-o parte din profiturile altor companii. Acestea fiind spuse, au existat pariuri eșuate în trecut, PowerPC iese în evidență, așa că va trebui să vedem unde merge RISC-V de aici.