Aduna bay kagawasan sa pagpili sa imong hardware? Hibal-i kung giunsa ang RISC-V nag-andam sa dalan alang sa usa ka bag-ong open-sourced nga kalihukan sa hardware.
Daghan sa mga dagkong magdudula sa semiconductor nga negosyo ang nagpabilin sa ilang mga disenyo nga proprietary ug ang mga tiggama sa device kinahanglan nga mobayad sa mga bayad sa paglilisensya aron magamit kini.
Ang mga tensyon sa pamatigayon tali sa US, China ug Taiwan naghatag usa ka hagit sa kadena sa suplay sa semiconductor. Ang gagmay nga mga tiggama sa aparato nanlimbasug usab nga maabut kini nga mga bayranan ug ang babag sa pagsulod labi ka taas.
Sa parehas nga paagi nga ang open-source nga mga operating system sama sa Linux naghatag gahum sa mga developer, usa ka bag-ong bukas nga sumbanan mahimong makatay-og sa paagi sa among pagdesinyo ug paghimo sa mga aparato nga nagpadagan sa kalibutan karon.
Niini nga giya, atong tan-awon ang kasaysayan sa arkitektura sa RISC, timbangtimbangon ang mga bentaha ug disbentaha sa teknolohiya, ug mag-dive sa pipila ka mga aplikasyon sa RISC-V nga imong makit-an karon.
Apan una, aron masabtan kung ngano nga kulbahinam kaayo ang RISC-V, kinahanglan naton masabtan kung giunsa ang paglihok sa mga kompyuter.
Unsa ang Set sa Instruksyon?
Ang set sa instruksiyon nagtumong sa set sa mga operasyon nga gidesinyo sa usa ka kompyuter nga himuon sa lebel sa makina.
Hunahunaa kini nga labing sukaranan nga mga sugo sama sa pagdugang, pagpadaghan, pagkarga, ug pagtipig sa datos. Ang arkitektura sa set sa panudlo mao ang labing hinungdanon nga interface sa usa ka kompyuter tungod kay gibahin niini ang mga aspeto sa hardware ug software.
Ang set sa instruksiyon sa usa ka CPU nagsulti kanato kung unsa ang mahimo sa CPU nga limitado sa disenyo sa hardware niini.
Kung hangyoon nimo ang usa ka CPU nga idugang ang duha ka mga piraso, mahibal-an gyud kung unsa ang buhaton tungod kay adunay usa ka mando nga gitukod sa hardware aron ma-accommodate kini nga panudlo.
Ang mga komplikado nga operasyon sama sa pag-load sa usa ka video sa YouTube, pagdula sa usa ka video game, o pagpadala ug tweet naglakip sa pagtawag sa minilyon niining mga batakang sugo nga makita sulod sa set sa instruksiyon sa CPU.
Ang kasagarang mga arkitektura sa set sa instruksiyon (ISA) naglakip sa ARM ug Intel's x86, ang kanhi mao ang labing kaylap nga gigamit nga ISA sa kalibutan.
Kini nga mga ISA unang gihimo mga dekada na ang milabay ubos sa usa ka proprietary nga lisensya. Niadtong unang mga tuig, kadaghanan sa hardware ug software kay proprietary.
Unsa ang RISC?
Sa panahon sa 1970s, ang mga inhenyero sa kompyuter nagpunting sa pagpadako sa pagkakomplikado sa mga arkitektura sa kompyuter.
Ang teknolohiya sa semiconductor paspas nga nag-uswag ug makahimo sa daghang mga instruksyon. Kini mitultol sa usa ka matang sa kompyuter nga nailhang CISCs, o komplikadong instruksiyon set nga mga kompyuter.
Mopatim-aw nga kadaghanan sa mga instruksyon panagsa ra nga gigamit sa praktis, sama sa taas nga lebel sa mga pinulongan sa kompyuter sama nila C. David Patterson ug Carlo Sequin sa Unibersidad sa California sa Berkeley naghunahuna nga ang usa ka mas maayo nga performance mahimong makab-ot sa mas ubos. gasto pinaagi sa pagpayano sa processor.
Pinaagi sa pagkunhod sa gidaghanon sa pagkakomplikado, mahimo nilang gamiton ang nahabilin nga wanang alang sa memorya. Kini nga hypothesis gitawag nga RISC, o gipamubu nga set sa panudlo nga kompyuter.
Ang proyekto sa RISC-I nagsugod isip usa ka proyekto sa panukiduki nga nagtumong sa pagpamatuod nga ang usa ka RISC nga kompyuter mahimo. Ang mga estudyante sa Berkeley makahimo og usa ka disenyo nga nagtrabaho sa 31 lang ka mga instruksyon.
Ang kontrol ug instruksiyon nga seksyon sa chip nag-okupar lamang sa 6% sa silicon die, samtang ang ubang mga chips mogamit sa katunga alang sa samang katuyoan. Gidugang ang mga rehistro aron pun-on ang nabakanteng luna. Gitugotan niini nga mga rehistro ang chip nga maghupot ug daghang panumduman sa pagtrabaho.
Ang arkitektura sa RISC nakakaplag ug komersyal nga kalampusan sa 1980s. Bisan pa, daghang mga chip sa wala madugay nawala sa pabor. Sa pagkakaron, ang mga processor nga nakabase sa ARM mao ang labing kasagaran nga processor sa RISC, tungod sa pagkaylap sa modernong mga smartphone nga halos eksklusibo nga naggamit sa mga ARM chips.
Unsa ang RISC-V?
Ang RISC-V nagtumong sa usa ka partikular nga open-sourced instruction set nga nagtumong sa pagsunod sa mga prinsipyo sa RISC. Dili sama sa kadaghanan sa ubang mga disenyo sa ISA, ang RISC-V ISA wala magkinahanglan og bisan unsang bayronon aron magamit.
Ang arkitektura sa RISC-V orihinal nga nagsugod isip usa ka proyekto sa panukiduki ni Krste Asanović sa UC Berkeley, apan sa ulahi nag-imbitar sa mga kontribyutor gikan sa tibuok kalibutan.
Ang usa ka RISC-based nga CPU adunay gipasimple nga set sa mga instruksyon nga nagkinahanglan lang og usa ka clock cycle aron makompleto. Gibaligya nila ang pagkakomplikado nga adunay mas paspas nga pasundayag pinaagi sa paggamit sa usa ka arkitektura sa load-store.
Kini nagpasabut nga ang mga panudlo nagtubag lamang sa mga rehistro, nga labi ka dali nga ma-access kaysa sa panguna nga memorya.
Gisuportahan usab sa RISC-V ang usa ka episyente nga istruktura sa pipelining, nga nagtugot sa daghang mga panudlo nga himuon nga managsama.
Tungod kay ang RISC-V usa ka bukas nga sumbanan, ang bisan kinsa mahimong mogamit sa set sa panudlo alang sa ilang kaugalingon nga mga produkto, nga mahimong mosangpot sa usa ka rebolusyon sa open-source nga wanang sa hardware.
Mga Key Features
- Yano nga set sa panudlo - Ang kakulang sa usa ka komplikado nga listahan sa mga instruksyon nagtugot sa mga instruksyon nga mapatuman nga mas paspas ug makapasayon sa pipeline sa daghang mga instruksyon.
- Modularidad - Ang RISC-V adunay gamay nga sukaranan nga sukaranan nga ISA ug adunay lainlaing mga sumbanan nga extension. Gitugotan niini ang mga tiggamit sa pagpili lamang sa mga bahin nga ilang gikinahanglan sa paghimo sa ilang kaugalingon nga RISC-V chips.
- Extensibility - Ang piho nga mga gimbuhaton mahimong idugang sa nag-unang ISA pinaagi sa mga extension. Gitugotan niini ang mga tiggamit sa paghimo sa ilang kaugalingon nga naandan nga mga panudlo kung gikinahanglan.
- Open-source nga IP - Ang RISC-V usa ka bukas nga sumbanan, nagpasabut nga bisan kinsa nga gusto mogamit niini nga mga laraw mahimo kini nga dili kinahanglan mabalaka bahin sa bayad sa paglilisensya.
- Arkitektura sa load-store - Giuna ang memorya kaysa pagkakomplikado gamit ang mga rehistro.
pros
- Ang RISC-V usa ka bukas nga sumbanan, nagpasabut nga bisan kinsa makahimo sa ilang kaugalingon nga mga chips.
- Ang layered ug extensible nga disenyo makahimo sa kabag-ohan. Bisan kinsa mahimong mag-implementar sa set sa instruksiyon ug makahimo og custom nga mga extension para sa custom nga mga processor.
- Ang RISC-V kay mapalapad. Mahimo nimong idugang kanunay ang mga bag-ong bahin sa set sa panudlo.
- Tungod kay ang RISC-V bukas nga gigikanan, bisan kinsa mahimong moapil sa pagpangita sa mga bug.
- Ang RISC-V nagpaposible alang sa usa ka paspas nga siklo sa pag-uswag. Dili kinahanglan nga magdumala sa mga bayranan sa paglilisensya.
disbentaha
- Ang desentralisado nga kinaiyahan nagpalisud sa pagpagawas sa mga patch ug mga update.
- Adunay usa ka posibilidad sa pagkabahinbahin sa merkado. Tungod kay ang bisan kinsa makahimo sa pagdesinyo sa ilang kaugalingon nga RISC-V chips, kini mahimong usa ka hagit sa pagsiguro nga ang RISC-V nga merkado mahimong dili adunay parehas nga makanunayon nga kalidad, seguridad, o interoperability.
- Walay garantiya sa pagsagop. Ang pagpamuhunan sa RISC-V nga teknolohiya mahimo’g magbalikbalik kung magpadayon sila nga makadawat usa ka gamay nga porsyento sa bahin sa merkado.
- Sa pagkakaron, limitado gihapon ang suporta sa hardware sa RISC-V.
- Ang laing isyu mao ang densidad sa code. Gihatag ang usa ka piho nga programa, ang usa ka gihugpong nga set sa panudlo sa RISC kasagarang nanginahanglan daghang mga byte kaysa kung giipon sa CISC. Kini tungod kay mahimo’g magkinahanglan kini daghang mga panudlo sa RISC aron mahimo ang usa ka mando sa CISC.
Kasamtangang mga Aplikasyon sa RISC-V
Ang RISC-V maayo alang sa mga naka-embed nga aplikasyon. Kini ang mga kaso sa paggamit nga nanginahanglan sa software nga gibutang nga permanente sa sulod sa usa ka aparato aron mahimo ang usa ka piho nga hugpong sa mga panudlo.
Hunahunaa ang bahin sa mga aparato sa usa ka ekosistema sa Internet of Things o sa mga aplikasyon sa awto ug mga tigkontrol sa kompyuter.
Ania ang pipila ka mga aplikasyon alang sa RISC-V nga arkitektura nga imong makit-an karon.
Alibaba
Lagmit nga ang tensyon tali sa Estados Unidos ug China tungod sa IP naghatag hinungdan sa mga kompanya sa teknolohiya sa China nga mobalhin sa Open-source.
Niadtong Oktubre 2021, ang Alibaba Cloud Intelligence mipahibalo nga sila mogamit sa open source RISC-V processors alang sa ilang arkitektura.
Kini ang mahimong una nga full-stack sa kalibutan Bukas nga tinubdan serye nga mga processor.
"Ang RISC-V madanihon kaayo niining puntoha sa panahon tungod kay isip alternatibo sa sirado ug mahal nga mga ISA, ang bukas ug libre nga ISA RISC-V nagpadali sa pagbag-o sa processor pinaagi sa open-standard nga kolaborasyon," miingon si Yu Pu, nanguna sa produkto alang sa T-Head , usa ka semiconductor nga kompanya ug usa ka bug-os nga gipanag-iya nga subsidiary sa Alibaba.
SiLima
Ang SiFive usa ka kompanya sa semiconductor nga gitukod kaniadtong 2015 ni Krste Asanović, Yunsup Lee, ug Andrew Waterman, tulo ka tigdukiduki gikan sa University of California Berkeley.
Nahimo nila ang labing una nga mga chip nga nagpatuman sa RISC-V ISA. Sukad niadto, nakig-partner sila sa kapin sa 100 ka kompanya aron mapaayo ang ilang mga gamit gamit ang RISC-V chips.
Ang ilang SiFive Cores mao ang pinakadaghang silicon-deployed RISC‑V solutions sa kalibutan.
Nagtanyag pa ang SiHive og usa ka BBC Doctor Who-based RISC-V coding kit, nga gitumong sa pagtudlo sa mga bata bahin sa programming ug IoT nga teknolohiya.
Kini nga produkto nagpakita sa saad sa RISC-V nga arkitektura sa dili madugay makaabot sa merkado sa mga konsumedor.
Cloud Computing
Ang arkitektura sa RISC-V mahimo usab nga magamit aron mapalihok ang panganod. Gitarget na sa ubang mga kompanya mga workload sa data center isip sunod nga posibleng aplikasyon sa RISC-V.
Ang mga high-performance computing (HPC) nga mga network naggamit na sa RISC-V aron maproseso ang data sa transit.
Tungod kay ang mga server mas dugay sa paghimo kaysa sa mga naka-embed nga produkto, kini magdugay hangtod makita namon ang tibuuk nga mga server nga nagdagan sa RISC-V.
Panapos
Ang paagi nga kita makig-uban sa internet gitukod sa usa ka lig-on nga pundasyon sa bukas nga mga sumbanan. Ang mga himan nga among gigamit mahimo usab nga nagsunod sa bukas nga mga sumbanan sama sa disenyo sa USB o kung giunsa ang mga aparato nagkonektar sa usag usa pinaagi sa Wi-Fi ug Bluetooth.
Kining bukas nga mga sumbanan nagtugot sa tanan namong mga himan ug aplikasyon nga mahimong mas magamit ug interoperable.
Ang bukas nga mga sumbanan sama sa RISC-V makaapekto sa paagi sa pagdesinyo sa among mga aparato.
Makahatag kini og gahum sa bisan kinsa sa paghimo sa ilang gusto nga dili kinahanglan nga limitahan sa proprietary IP. Ang RISC-V gipadayon sa usa ka aktibo nga komunidad sa kalamboan nga transparent ug nagtinabangay sa kinaiyahan.
Ang kaugmaon sa hardware nga among gigamit sa among mga aparato wala na nakahukom sa luyo sa sirado nga mga pultahan, apan nakahukom sa gawas, aron ang tanan makaapil.
Ipakigbahin kini nga artikulo kung nakita nimo kini nga makahuluganon. Ayaw kalimti ang pinakabag-o nga balita sa AI, ML, ug umaabot nga teknolohiya pinaagi sa pag-subscribe sa among kada semana nga newsletter!
Leave sa usa ka Reply