Avadanlıq seçimində sərbəstlik varmı? RISC-V-nin yeni açıq mənbəli aparat hərəkətinə necə yol açdığını öyrənin.
Yarımkeçiricilər biznesinin bir çox əsas oyunçuları dizaynlarını mülkiyyətində saxlayır və cihaz istehsalçıları onlardan istifadə etmək üçün lisenziya haqqı ödəməlidirlər.
ABŞ, Çin və Tayvan arasındakı ticarət gərginliyi yarımkeçirici təchizat zəncirində problem yaradır. Kiçik cihaz istehsalçıları da bu ödənişləri ödəmək üçün mübarizə aparır və giriş maneəsi daha yüksəkdir.
Təxminən eyni şəkildə Linux kimi açıq mənbəli əməliyyat sistemləri tərtibatçıları gücləndirdi, yeni açıq standart bu gün dünyanı idarə edən cihazları dizayn və düzəltmə tərzimizi sarsıda bilər.
Bu təlimatda biz RISC arxitekturasının tarixinə nəzər salacağıq, texnologiyanın müsbət və mənfi cəhətlərini ölçüb-biçəcəyik və bu gün tapa biləcəyiniz RISC-V-nin bir neçə tətbiqinə nəzər salacağıq.
Ancaq əvvəlcə RISC-V-nin niyə bu qədər maraqlı olduğunu başa düşmək üçün kompüterlərin necə işlədiyini başa düşməliyik.
Təlimat dəsti nədir?
Təlimat dəsti kompüterin maşın səviyyəsində yerinə yetirmək üçün nəzərdə tutulmuş əməliyyatlar toplusuna aiddir.
Bunları məlumat əlavə etmək, çoxaltmaq, yükləmək və saxlamaq kimi ən əsas əmrlər kimi düşünün. Təlimat dəsti arxitekturası kompüterdə ən vacib interfeysdir, çünki o, aparat və proqram təminatı aspektlərini ayırır.
CPU-nun təlimat dəsti bizə CPU-nun aparatının dizaynı ilə məhdudlaşaraq nə edə biləcəyini söyləyir.
Əgər CPU-dan iki biti birlikdə əlavə etməyi xahiş etsəniz, o, nə edəcəyini dəqiq biləcək, çünki bu təlimatı yerinə yetirmək üçün aparatda quraşdırılmış bir əmr var.
YouTube videosunu yükləmək, oynamaq kimi mürəkkəb əməliyyatlar a video oyun, və ya tvit göndərmək CPU təlimat dəstində tapılan milyonlarla bu əsas əmrləri çağırmağı əhatə edir.
Ümumi təlimat dəsti arxitekturalarına (ISAs) ARM və Intel x86 daxildir, onlardan birincisi dünyada ən çox istifadə edilən ISA-dır.
Bu BBS-lər ilk dəfə onilliklər əvvəl mülkiyyət lisenziyası əsasında hazırlanmışdır. Əvvəlki illərdə əksər avadanlıq və proqram təminatı mülkiyyət idi.
RISC nədir?
1970-ci illərdə kompüter mühəndisləri kompüter arxitekturasının mürəkkəbliyini artırmağa diqqət yetirdilər.
Yarımkeçirici texnologiyası sürətlə inkişaf edirdi və çoxlu sayda göstərişləri yerinə yetirməyə qadir idi. Bu, CISC-lər və ya mürəkkəb təlimat dəstləri kimi tanınan bir kompüter növünə gətirib çıxardı.
Məlum olub ki, təlimatların çoxu praktikada nadir hallarda istifadə olunur, məsələn, C. David Patterson və Berkeleydəki Kaliforniya Universitetindən Carlo Sequin kimi yüksək səviyyəli kompüter dillərində daha aşağı səviyyədə daha yaxşı performans əldə edilə bilər. prosessoru sadələşdirməklə xərc.
Mürəkkəbliyin miqdarını azaltmaqla, yaddaş üçün qalan yerdən istifadə edə bilərlər. Bu fərziyyə RISC və ya azaldılmış təlimat dəsti kompüteri adlandırıldı.
RISC-I layihəsi RISC kompüterinin mümkün olduğunu sübut etmək məqsədi daşıyan tədqiqat layihəsi kimi başlamışdır. Berklidəki tələbələr yalnız 31 təlimatla işləyən dizayn yarada bildilər.
Çipin idarəetmə və təlimat bölməsi silikon kalıbın yalnız 6% -ni tuturdu, digər çiplər isə eyni məqsəd üçün yarısını istifadə edərdi. Boş qalan yeri doldurmaq üçün registrlər əlavə edildi. Bu registrlər çipin daha çox iş yaddaşını saxlamağa imkan verirdi.
RISC arxitekturası 1980-ci illərdə kommersiya uğuru qazandı. Bununla belə, bir çox fiş tezliklə gözdən düşdü. Hal-hazırda, demək olar ki, yalnız ARM çiplərindən istifadə edən müasir smartfonların yayılması səbəbindən ARM əsaslı prosessorlar ən çox yayılmış RISC prosessorlarıdır.
RISC-V nədir?
RISC-V, RISC prinsiplərinə əməl etməyi hədəfləyən xüsusi açıq mənbəli təlimat dəstinə istinad edir. Əksər digər ISA dizaynlarından fərqli olaraq, RISC-V ISA istifadə üçün heç bir ödəniş tələb etmir.
RISC-V arxitekturası əvvəlcə UC Berkeley-də Krste Asanović-in tədqiqat layihəsi kimi başlamış, lakin sonradan dünyanın hər yerindən ianəçilər dəvət etmişdir.
RISC əsaslı CPU sadələşdirilmiş təlimatlar dəstinə malikdir və onu tamamlamaq üçün yalnız bir saat dövrü tələb olunur. Onlar yük-mağaza arxitekturasından istifadə etməklə mürəkkəbliyi daha sürətli performansla ticarət edirlər.
Bu o deməkdir ki, təlimatlar yalnız registrlərə müraciət edir, bunlara giriş əsas yaddaşdan daha tezdir.
RISC-V həmçinin bir neçə təlimatın paralel olaraq yerinə yetirilməsinə imkan verən səmərəli boru kəməri strukturunu dəstəkləyir.
RISC-V açıq standart olduğundan, hər kəs öz məhsulları üçün təlimat dəstindən istifadə edə bilər ki, bu da açıq mənbəli aparat məkanında inqilaba səbəb ola bilər.
Əsas Xüsusiyyətlər
- Sadə təlimat dəsti - Təlimatların mürəkkəb siyahısının olmaması təlimatları daha sürətli yerinə yetirməyə imkan verir və çoxlu təlimatların boru kəmərini çəkməsini asanlaşdırır.
- Modulallıq – RISC-V kiçik standart baza ISA-ya malikdir və müxtəlif standart genişləndirmələrlə gəlir. Bu, istifadəçilərə öz RISC-V çiplərini qurarkən yalnız ehtiyac duyduqları hissələri seçməyə imkan verir.
- Genişlənmə – Xüsusi funksiyalar genişləndirmələr vasitəsilə əsas ISA-ya əlavə edilə bilər. Bu, istifadəçilərə lazım olduqda öz fərdi təlimatlarını yaratmağa imkan verir.
- Açıq mənbəli IP - RISC-V açıq standartdır, yəni bu dizaynlardan istifadə etmək istəyən hər kəs bunu lisenziya ödənişlərindən narahat olmadan edə bilər.
- Yük anbarı memarlığı – Yaddaş registrlərdən istifadə etməklə mürəkkəblikdən üstündür.
Pros
- RISC-V açıq standartdır, yəni hər kəs öz çiplərini qura bilər.
- Qatlı və genişlənən dizayn yeniliklərə imkan verir. Hər kəs təlimat dəstini həyata keçirə bilər və xüsusi prosessorlar üçün fərdi genişləndirmələr yarada bilər.
- RISC-V genişləndirilə bilər. Siz həmişə təlimat dəstinə yeni funksiyalar əlavə edə bilərsiniz.
- RISC-V açıq mənbə olduğundan, hər kəs səhvləri axtarmaqda iştirak edə bilər.
- RISC-V sürətləndirilmiş inkişaf dövrünə imkan verir. Lisenziya ödənişləri ilə məşğul olmağa ehtiyac yoxdur.
Eksiler
- Mərkəzləşdirilməmiş təbiət yamaqları və yeniləmələri buraxmağı çətinləşdirir.
- Bazarın parçalanması ehtimalı var. Hər kəs öz RISC-V çiplərini dizayn edə bildiyinə görə, RISC-V bazarının eyni ardıcıl keyfiyyət, təhlükəsizlik və ya qarşılıqlı işləmə qabiliyyətinə malik olmaya biləcəyinə əmin olmaq çətin olacaq.
- Övladlığa götürülməsinə heç bir zəmanət yoxdur. RISC-V texnologiyasına sərmayə qoymaq, bazar payının yalnız kiçik bir hissəsini almağa davam etsələr, əks nəticə verə bilər.
- Hal-hazırda, RISC-V hələ də məhdud hardware dəstəyinə malikdir.
- Başqa bir problem kod sıxlığı ilə bağlıdır. Müəyyən bir proqramı nəzərə alaraq, tərtib edilmiş RISC təlimat dəsti adətən CISC-də tərtib edildikdən daha çox bayt tələb edir. Bunun səbəbi, bir CISC əmrini yerinə yetirmək üçün bir neçə RISC təlimatını tələb edə bilməsidir.
RISC-V-nin Cari Tətbiqləri
RISC-V daxili proqramlar üçün idealdır. Bunlar müəyyən təlimatlar dəstini yerinə yetirmək üçün cihazın içərisinə daimi olaraq yerləşdirilmiş proqram təminatı tələb edən istifadə hallarıdır.
Əşyaların İnterneti ekosistemində və ya avtomobil proqramlarında və kompüter kontrollerlərində olan cihazlar haqqında düşünün.
Bu gün tapa biləcəyiniz RISC-V arxitekturası üçün bəzi proqramlar.
Əlibaba
Çox güman ki, ABŞ və Çin arasında ƏM-ə görə gərginlik Çin texnologiya şirkətlərinə keçid etmək üçün səbəb olub. açıq mənbə.
2021-ci ilin oktyabrında Alibaba Cloud Intelligence elan arxitekturaları üçün açıq mənbəli RISC-V prosessorlarından istifadə edəcəklər.
Bunlar dünyada ilk tam stack olacaq açıq mənbə seriyalı prosessorlar.
"RISC-V bu anda çox cəlbedicidir, çünki qapalı və bahalı ISA-lara alternativ olaraq, açıq və pulsuz ISA RISC-V açıq standart əməkdaşlıq vasitəsilə prosessor innovasiyasını sürətləndirir" dedi T-Head məhsul rəhbəri Yu Pu. , yarımkeçirici şirkət və Alibaba-nın XNUMX% törəmə şirkəti.
Bəli Beş
SiFive 2015-ci ildə Kaliforniya Berkli Universitetinin üç tədqiqatçısı Krste Asanovic, Yunsup Lee və Andrew Waterman tərəfindən yaradılmış yarımkeçirici şirkətdir.
Onlar RISC-V ISA-nı tətbiq edən ilk çipləri hazırlaya bildilər. O vaxtdan bəri onlar RISC-V çipləri ilə cihazlarını təkmilləşdirmək üçün 100-dən çox şirkətlə əməkdaşlıq edə bildilər.
Onların SiFive nüvələri dünyada ən çox silikon tətbiq olunan RISC‑V həlləridir.
SiHive hətta uşaqlara proqramlaşdırma və IoT texnologiyası haqqında öyrətmək üçün nəzərdə tutulmuş BBC Doctor Who əsaslı RISC-V kodlaşdırma dəstini təklif edir.
Bu məhsul RISC-V arxitekturasında tezliklə istehlakçı cihazları bazarına çatacaq vəd göstərir.
Cloud Computing
RISC-V arxitekturası buludları gücləndirmək üçün də istifadə edilə bilər. Bəzi şirkətlər artıq hədəflənir məlumat mərkəzinin iş yükləri RISC-V-nin növbəti mümkün tətbiqi kimi.
Yüksək performanslı hesablama (HPC) şəbəkələri artıq tranzit zamanı məlumatları emal etmək üçün RISC-V-dən istifadə edir.
Serverlərin istehsalı daxili məhsullara nisbətən daha uzun sürdüyü üçün biz RISC-V üzərində işləyən bütün serverləri görənə qədər bir az vaxt lazımdır.
Nəticə
İnternetlə qarşılıqlı əlaqəmiz açıq standartların möhkəm təməli üzərində qurulub. İstifadə etdiyimiz cihazlar, həmçinin USB dizaynı və ya cihazların bir-biri ilə əlaqəsi kimi açıq standartlara uyğun ola bilər vasitəsilə Wi-Fi və Bluetooth.
Bu açıq standartlar bütün cihazlarımıza və tətbiqlərimizə daha funksional və qarşılıqlı fəaliyyət göstərməyə imkan verir.
RISC-V kimi açıq standartlar bizim cihazlarımızı dizayn etməyimizə təsir edəcək.
Bu, hər kəsə mülkiyyət IP ilə məhdudlaşdırılmadan istədiklərini yaratmaq imkanı verəcəkdir. RISC-V təbiətcə şəffaf və əməkdaşlıq edən fəal inkişaf icması tərəfindən qorunur.
Cihazlarımızda istifadə etdiyimiz avadanlıqların gələcəyi artıq bağlı qapılar arxasında deyil, hər kəsin iştirak etməsi üçün açıq şəkildə qərarlaşdırılır.
Bu məqaləni faydalı hesab edirsinizsə, paylaşın. Saytımıza abunə olmaqla AI, ML və gələcək texnologiyada ən son xəbərləri qaçırmayın həftəlik bülleten!
Cavab yaz