আপনার হার্ডওয়্যার নির্বাচন করার স্বাধীনতা আছে? RISC-V কীভাবে একটি নতুন ওপেন-সোর্স হার্ডওয়্যার আন্দোলনের পথ তৈরি করছে তা খুঁজে বের করুন।
সেমিকন্ডাক্টর ব্যবসার অনেক বড় খেলোয়াড় তাদের ডিজাইনগুলিকে মালিকানাধীন রাখে এবং ডিভাইস নির্মাতাদের তাদের ব্যবহার করার জন্য লাইসেন্সিং ফি দিতে হবে।
মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, চীন এবং তাইওয়ানের মধ্যে বাণিজ্য উত্তেজনা সেমিকন্ডাক্টর সরবরাহ শৃঙ্খলে একটি চ্যালেঞ্জ প্রদান করে। ছোট ডিভাইস নির্মাতারাও এই ফিগুলি বহন করতে লড়াই করছে এবং প্রবেশের বাধা অনেক বেশি।
অনেকটা একইভাবে ওপেন সোর্স অপারেটিং সিস্টেম যেমন লিনাক্স ডেভেলপারদের ক্ষমতায়ন করেছে, একটি নতুন ওপেন স্ট্যান্ডার্ড আমাদের ডিজাইন ও তৈরি করার পদ্ধতিকে নাড়া দিতে পারে যেগুলি আজ বিশ্ব চালায়।
এই নির্দেশিকায়, আমরা RISC আর্কিটেকচারের ইতিহাস দেখব, প্রযুক্তির ভালো-মন্দ বিবেচনা করব, এবং RISC-V-এর কয়েকটি অ্যাপ্লিকেশানে ডুব দেব যা আপনি আজ খুঁজে পেতে পারেন।
কিন্তু প্রথমে, কেন RISC-V এত উত্তেজনাপূর্ণ তা বোঝার জন্য, কম্পিউটারগুলি কীভাবে কাজ করে তা আমাদের বুঝতে হবে।
একটি নির্দেশ সেট কি?
নির্দেশনা সেটটি অপারেশনের সেটকে বোঝায় যা একটি কম্পিউটার মেশিন স্তরে সম্পাদন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল।
এগুলিকে সবচেয়ে মৌলিক কমান্ড হিসাবে ভাবুন যেমন যোগ করা, গুণ করা, লোড করা এবং ডেটা সংরক্ষণ করা। নির্দেশনা সেট আর্কিটেকচার একটি কম্পিউটারে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ইন্টারফেস কারণ এটি হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার দিকগুলিকে বিভক্ত করে।
একটি CPU-এর নির্দেশনা সেট আমাদের বলে যে CPU তার হার্ডওয়্যারের নকশা দ্বারা সীমিত হিসাবে কী করতে পারে।
আপনি যদি একটি সিপিইউকে দুটি বিট একসাথে যোগ করতে বলেন, তবে এটি ঠিক কী করতে হবে তা জানতে পারবে কারণ এই নির্দেশটি মিটমাট করার জন্য হার্ডওয়্যারে অন্তর্নির্মিত একটি কমান্ড রয়েছে।
একটি ইউটিউব ভিডিও লোড করা, প্লে করার মতো জটিল অপারেশন ভিডিও গেম, অথবা একটি টুইট পাঠানোর সাথে CPU নির্দেশ সেটের মধ্যে পাওয়া এই মৌলিক কমান্ডগুলির লক্ষ লক্ষ কল করা জড়িত।
কমন ইনস্ট্রাকশন সেট আর্কিটেকচার (ISAs) এর মধ্যে রয়েছে ARM এবং Intel's x86, যার মধ্যে আগেরটি বিশ্বের সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত ISA।
এই আইএসএগুলি প্রথম কয়েক দশক আগে একটি মালিকানাধীন লাইসেন্সের অধীনে তৈরি করা হয়েছিল। সেই আগের বছরগুলিতে, বেশিরভাগ হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার মালিকানাধীন ছিল।
RISC কি?
1970 এর দশকে, কম্পিউটার প্রকৌশলীরা কম্পিউটার স্থাপত্যের জটিলতা বাড়ানোর দিকে মনোনিবেশ করেছিলেন।
সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তি দ্রুত অগ্রসর হচ্ছিল এবং বিপুল সংখ্যক নির্দেশাবলী সম্পাদন করতে সক্ষম ছিল। এটি সিআইএসসি বা জটিল নির্দেশনা সেট কম্পিউটার নামে পরিচিত এক ধরণের কম্পিউটারের দিকে পরিচালিত করে।
এটি দেখা যাচ্ছে যে অনেক নির্দেশাবলী অনুশীলনে খুব কমই ব্যবহৃত হয়, যেমন সি. ডেভিড প্যাটারসন এবং বার্কলে বিশ্ববিদ্যালয়ের ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের কার্লো সিকুইন-এর মতো উচ্চ-স্তরের কম্পিউটার ভাষায় ব্যবহার করা হয় যে অনেক কম সময়ে আরও ভাল কর্মক্ষমতা অর্জন করা যেতে পারে। প্রসেসর সরলীকরণ দ্বারা খরচ.
জটিলতার পরিমাণ হ্রাস করে, তারা মেমরির জন্য অবশিষ্ট স্থান ব্যবহার করতে পারে। এই হাইপোথিসিসটিকে RISC বলা হয়, বা কমিউটার নির্দেশনা সেট করা হয়।
RISC-I প্রকল্পটি একটি গবেষণা প্রকল্প হিসাবে শুরু হয়েছিল যার লক্ষ্য ছিল প্রমাণ করা যে একটি RISC কম্পিউটার সম্ভব। বার্কলে শিক্ষার্থীরা এমন একটি নকশা তৈরি করতে পারে যা মাত্র 31টি নির্দেশনা দিয়ে কাজ করে।
চিপের নিয়ন্ত্রণ এবং নির্দেশনা বিভাগটি সিলিকন ডাইয়ের মাত্র 6% দখল করেছে, যেখানে অন্যান্য চিপগুলি একই উদ্দেশ্যে অর্ধেক ব্যবহার করবে। খালি জায়গা পূরণ করতে রেজিস্টার যোগ করা হয়েছে। এই রেজিস্টারগুলি চিপটিকে আরও কার্যকরী মেমরি ধরে রাখার অনুমতি দেয়।
RISC স্থাপত্যটি 1980-এর দশকে বাণিজ্যিক সাফল্য পায়। যাইহোক, অনেক চিপ শীঘ্রই পক্ষে আউট পড়ে. বর্তমানে, ARM-ভিত্তিক প্রসেসর হল সবচেয়ে সাধারণ RISC প্রসেসর, আধুনিক স্মার্টফোনের ব্যাপকতার কারণে যা প্রায় একচেটিয়াভাবে ARM চিপ ব্যবহার করে।
RISC-V কি?
RISC-V একটি নির্দিষ্ট ওপেন-সোর্স নির্দেশনা সেটকে বোঝায় যার লক্ষ্য RISC নীতিগুলি অনুসরণ করা। অন্যান্য ISA ডিজাইনের বিপরীতে, RISC-V ISA ব্যবহার করার জন্য কোনো ফি লাগবে না।
RISC-V আর্কিটেকচারটি মূলত UC বার্কলেতে Krste Asanović-এর একটি গবেষণা প্রকল্প হিসাবে শুরু হয়েছিল, কিন্তু পরে সারা বিশ্ব থেকে অবদানকারীদের আমন্ত্রণ জানায়।
একটি RISC-ভিত্তিক CPU-তে নির্দেশাবলীর একটি সরলীকৃত সেট রয়েছে যা সম্পূর্ণ হতে শুধুমাত্র একটি ঘড়ি চক্র নেয়। তারা একটি লোড-স্টোর আর্কিটেকচার ব্যবহারের মাধ্যমে দ্রুত কর্মক্ষমতা সহ জটিলতার বাণিজ্য করে।
এর মানে হল যে নির্দেশাবলী ঠিকানা শুধুমাত্র নিবন্ধন করে, যা প্রধান মেমরির তুলনায় অনেক দ্রুত অ্যাক্সেস করা যায়।
RISC-V একটি দক্ষ পাইপলাইনিং কাঠামোকেও সমর্থন করে, যা সমান্তরালভাবে একাধিক নির্দেশাবলী কার্যকর করার অনুমতি দেয়।
যেহেতু RISC-V একটি ওপেন স্ট্যান্ডার্ড, যে কেউ তাদের নিজস্ব পণ্যের জন্য নির্দেশনা সেট ব্যবহার করতে পারে, যা ওপেন-সোর্স হার্ডওয়্যার স্পেসে বিপ্লব ঘটাতে পারে।
মুখ্য সুবিধা
- সহজ নির্দেশনা সেট- নির্দেশাবলীর একটি জটিল তালিকার অভাব নির্দেশাবলীকে দ্রুত কার্যকর করার অনুমতি দেয় এবং একাধিক নির্দেশাবলী পাইপলাইন করা সহজ করে তোলে।
- modularity – RISC-V এর একটি ছোট স্ট্যান্ডার্ড বেস ISA রয়েছে এবং এটি বিভিন্ন স্ট্যান্ডার্ড এক্সটেনশনের সাথে আসে। এটি ব্যবহারকারীদের তাদের নিজস্ব RISC-V চিপ তৈরি করার সময় তাদের প্রয়োজনীয় অংশগুলি বেছে নিতে দেয়।
- extensibility - এক্সটেনশনের মাধ্যমে মূল আইএসএ-তে নির্দিষ্ট ফাংশন যোগ করা যেতে পারে। এটি ব্যবহারকারীদের প্রয়োজনে তাদের নিজস্ব কাস্টম নির্দেশাবলী তৈরি করতে সক্ষম করে।
- ওপেন সোর্স আইপি - RISC-V হল একটি ওপেন স্ট্যান্ডার্ড, যার অর্থ যে কেউ এই ডিজাইনগুলি ব্যবহার করতে চায় লাইসেন্স ফি নিয়ে চিন্তা না করেই তা করতে পারে৷
- লোড-স্টোর আর্কিটেকচার - রেজিস্টার ব্যবহার করে জটিলতার চেয়ে মেমরিকে অগ্রাধিকার দেওয়া হয়।
ভালো দিক
- RISC-V একটি ওপেন স্ট্যান্ডার্ড, যার অর্থ যে কেউ তাদের নিজস্ব চিপ তৈরি করতে পারে।
- স্তরযুক্ত এবং এক্সটেনসিবল ডিজাইন নতুনত্ব সক্ষম করে। যে কেউ নির্দেশ সেট বাস্তবায়ন করতে পারে এবং কাস্টম প্রসেসরের জন্য কাস্টম এক্সটেনশন তৈরি করতে পারে।
- RISC-V এক্সটেনসিবল। আপনি সর্বদা নির্দেশ সেটে নতুন বৈশিষ্ট্য যোগ করতে পারেন।
- যেহেতু RISC-V ওপেন সোর্স, তাই যে কেউ বাগ খুঁজতে অংশগ্রহণ করতে পারে।
- RISC-V একটি ত্বরিত উন্নয়ন চক্রের জন্য এটি সম্ভব করে তোলে। লাইসেন্সিং ফি পরিচালনা করার কোন প্রয়োজন নেই।
মন্দ দিক
- বিকেন্দ্রীভূত প্রকৃতি প্যাচ এবং আপডেট প্রকাশ করা কঠিন করে তোলে।
- বাজার খণ্ডিত হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। যেহেতু যে কেউ তাদের নিজস্ব RISC-V চিপ ডিজাইন করতে পারে, তাই RISC-V বাজারে একই মান, নিরাপত্তা বা আন্তঃকার্যযোগ্যতা নাও থাকতে পারে তা নিশ্চিত করা একটি চ্যালেঞ্জ হবে।
- দত্তক নেওয়ার কোন নিশ্চয়তা নেই। RISC-V প্রযুক্তিতে বিনিয়োগ ব্যাকফায়ার হতে পারে যদি তারা বাজারের সামান্য শতাংশই পেতে থাকে।
- এই মুহুর্তে, RISC-V এর এখনও সীমিত হার্ডওয়্যার সমর্থন রয়েছে।
- আরেকটি সমস্যা হল কোড ঘনত্বের সাথে। একটি নির্দিষ্ট প্রোগ্রাম দেওয়া হলে, একটি সংকলিত RISC নির্দেশনা সেটের জন্য সাধারণত CISC-তে কম্পাইল করার চেয়ে বেশি বাইটের প্রয়োজন হয়। কারণ এটি একটি একক CISC কমান্ড করতে বেশ কয়েকটি RISC নির্দেশের প্রয়োজন হতে পারে।
RISC-V-এর বর্তমান অ্যাপ্লিকেশন
RISC-V এমবেডেড অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ। এগুলি হল ব্যবহারের ক্ষেত্রে যেগুলির নির্দেশাবলীর একটি নির্দিষ্ট সেট সম্পাদন করার জন্য একটি ডিভাইসের ভিতরে স্থায়ীভাবে সফ্টওয়্যার স্থাপন করা প্রয়োজন৷
ইন্টারনেট অফ থিংস ইকোসিস্টেমে বা স্বয়ংচালিত অ্যাপ্লিকেশন এবং কম্পিউটার কন্ট্রোলারগুলিতে ডিভাইসগুলি সম্পর্কে চিন্তা করুন৷
এখানে RISC-V আর্কিটেকচারের জন্য কিছু অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে যা আপনি আজ খুঁজে পেতে পারেন।
আলিবাবা
সম্ভবত আইপি নিয়ে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং চীনের মধ্যে উত্তেজনা চীনা প্রযুক্তি কোম্পানিগুলিকে পরিবর্তন করার জন্য একটি কারণ দিয়েছে ওপেন সোর্স.
2021 সালের অক্টোবরে, আলিবাবা ক্লাউড ইন্টেলিজেন্স ঘোষিত যে তারা তাদের আর্কিটেকচারের জন্য ওপেন সোর্স RISC-V প্রসেসর ব্যবহার করবে।
এটি বিশ্বের প্রথম ফুল-স্ট্যাক হয়ে উঠবে ওপেন সোর্স সিরিজ প্রসেসর।
"এই সময়ে RISC-V খুব আকর্ষণীয় কারণ বন্ধ এবং ব্যয়বহুল ISA-এর বিকল্প হিসাবে, উন্মুক্ত এবং বিনামূল্যে ISA RISC-V ওপেন-স্ট্যান্ডার্ড সহযোগিতার মাধ্যমে প্রসেসরের উদ্ভাবনকে ত্বরান্বিত করে," বলেছেন টি-হেডের প্রোডাক্ট লিড ইউ পু , একটি সেমিকন্ডাক্টর কোম্পানি এবং আলিবাবার একটি সম্পূর্ণ মালিকানাধীন সহযোগী প্রতিষ্ঠান।
সাইফাইভ
SiFive হল একটি সেমিকন্ডাক্টর কোম্পানী যা 2015 সালে ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের বার্কলে বিশ্ববিদ্যালয়ের তিন গবেষক Krste Asanović, Yunsup Lee এবং Andrew Waterman দ্বারা প্রতিষ্ঠিত।
তারা প্রথম চিপ তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিল যা RISC-V ISA বাস্তবায়ন করেছিল। তারপর থেকে, তারা RISC-V চিপগুলির সাথে তাদের ডিভাইসগুলি উন্নত করতে 100 টিরও বেশি কোম্পানির সাথে অংশীদারিত্ব করতে সক্ষম হয়েছে৷
তাদের SiFive কোর হল বিশ্বের সবচেয়ে সিলিকন-নিয়োজিত RISC-V সমাধান৷
SiHive এমনকি একটি BBC Doctor Who-ভিত্তিক RISC-V কোডিং কিট অফার করে, যা বাচ্চাদের প্রোগ্রামিং এবং IoT প্রযুক্তি সম্পর্কে শেখানোর জন্য।
এই পণ্যটি RISC-V আর্কিটেকচারে প্রতিশ্রুতি দেখায় শীঘ্রই গ্রাহক ডিভাইসের বাজারে পৌঁছাবে।
ক্লাউড কম্পিউটিং
RISC-V আর্কিটেকচারও ক্লাউডকে পাওয়ার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। কিছু কোম্পানি ইতিমধ্যে টার্গেট করছে ডেটা সেন্টার কাজের চাপ RISC-V এর পরবর্তী সম্ভাব্য আবেদন হিসাবে।
হাই পারফরম্যান্স কম্পিউটিং (HPC) নেটওয়ার্কগুলি ইতিমধ্যেই ট্রানজিটে ডেটা প্রক্রিয়া করার জন্য RISC-V ব্যবহার করছে৷
যেহেতু সার্ভারগুলি এম্বেড করা পণ্যগুলির চেয়ে বেশি সময় নেয়, তাই আমরা RISC-V তে পুরো সার্ভারগুলিকে চলমান দেখতে না পাওয়া পর্যন্ত কিছু সময় লাগবে৷
উপসংহার
আমরা যেভাবে ইন্টারনেটের সাথে যোগাযোগ করি তা উন্মুক্ত মানদণ্ডের একটি শক্ত ভিত্তির উপর নির্মিত। আমরা যে ডিভাইসগুলি ব্যবহার করি সেগুলিও উন্মুক্ত মান অনুসরণ করতে পারে যেমন USB ডিজাইন বা ডিভাইসগুলি একে অপরের সাথে কীভাবে সংযোগ স্থাপন করে দ্বারা ওয়াই-ফাই এবং ব্লুটুথ।
এই উন্মুক্ত মানগুলি আমাদের সমস্ত ডিভাইস এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে আরও কার্যকরী এবং ইন্টারঅপারেবল হতে দেয়৷
ওপেন স্ট্যান্ডার্ড যেমন RISC-V আমাদের ডিভাইস ডিজাইন করার পদ্ধতিকে প্রভাবিত করবে।
এটি মালিকানা আইপি দ্বারা সীমাবদ্ধ না হয়ে যে কাউকে তারা যা করতে চায় তা তৈরি করার ক্ষমতা দেবে। RISC-V একটি সক্রিয় উন্নয়ন সম্প্রদায় দ্বারা রক্ষণাবেক্ষণ করা হয় যা স্বচ্ছ এবং সহযোগিতামূলক প্রকৃতির।
আমরা আমাদের ডিভাইসগুলিতে যে হার্ডওয়্যার ব্যবহার করি তার ভবিষ্যত এখন আর বন্ধ দরজার পিছনে সিদ্ধান্ত নেওয়া হয় না, তবে প্রত্যেকের অংশ নেওয়ার জন্য খোলা জায়গায় সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়।
আপনি যদি এটি অন্তর্দৃষ্টিপূর্ণ খুঁজে পেতে এই নিবন্ধটি শেয়ার করবেন না. আমাদের সাবস্ক্রাইব করে AI, ML এবং ভবিষ্যতের প্রযুক্তির সর্বশেষ খবর মিস করবেন না সাপ্তাহিক নিউজলেটার!
নির্দেশিকা সমন্ধে মতামত দিন