Аппаратыңызды тандоодо эркиндик барбы? RISC-V жаңы ачык булактуу аппараттык кыймылга кантип жол ачып жатканын билип алыңыз.
Жарым өткөргүчтөр бизнесинин көптөгөн негизги оюнчулары өз конструкцияларын менчиктештирип, түзмөк өндүрүүчүлөр аларды колдонуу үчүн лицензиялык төлөмдөрдү төлөшү керек.
АКШ, Кытай жана Тайвандын ортосундагы соода чыңалуусу жарым өткөргүчтөрдү жеткирүү чынжырында кыйынчылык жаратат. Кичинекей аппарат өндүрүүчүлөр да бул төлөмдөрдү төлөй албай кыйналып жатышат жана кирүүдөгү тоскоолдук бир топ жогору.
Linux сыяктуу ачык булактуу операциялык тутумдар иштеп чыгуучуларга мүмкүнчүлүк бергендей эле, жаңы ачык стандарт биздин бүгүнкү дүйнөнү башкарган түзмөктөрдү долбоорлоо жана жасоо ыкмасын солкулдатышы мүмкүн.
Бул колдонмодо биз RISC архитектурасынын тарыхын карап чыгабыз, технологиянын жакшы жана жаман жактарын таразалайбыз жана бүгүн таба турган RISC-Vтин бир нече тиркемелерине сүңгүп чыгабыз.
Бирок, адегенде, RISC-V эмне үчүн мынчалык кызыктуу экенин түшүнүү үчүн, биз компьютерлер кантип иштээрин түшүнүшүбүз керек.
Instruction Set деген эмне?
Инструкциялар топтому компьютердин машина деңгээлинде аткаруу үчүн иштелип чыккан операциялардын жыйындысын билдирет.
Буларды маалымат кошуу, көбөйтүү, жүктөө жана сактоо сыяктуу эң негизги буйруктар деп ойлоңуз. Инструкциялар топтому архитектурасы компьютердеги эң маанилүү интерфейс, анткени ал аппараттык жана программалык камсыздоо аспектилерин бөлөт.
Процессордун инструкциялар топтому CPU анын аппараттык жабдыктарынын дизайны менен чектелип, эмне кыла аларын айтып берет.
Эгерде сиз CPUдан эки битти кошууну сурансаңыз, ал эмне кылуу керектигин так билет, анткени бул нускаманы аткаруу үчүн аппараттык камсыздоодо камтылган буйрук бар.
YouTube видеосун жүктөө, ойнотуу сыяктуу татаал операциялар Видео оюн, же твит жөнөтүү CPU нускамаларынын топтомунда табылган миллиондогон негизги буйруктарды чакырууну камтыйт.
Жалпы нускамалар топтому архитектурасына (ISAs) ARM жана Intelдин x86 кирет, алардын биринчиси дүйнөдө эң кеңири колдонулган ISA болуп саналат.
Бул АХС биринчи жолу менчик лицензиянын негизинде ондогон жылдар мурун иштелип чыккан. Ошол мурунку жылдарда көпчүлүк аппараттык жана программалык камсыздоо менчик болгон.
RISC деген эмне?
1970-жылдары компьютер инженерлери компьютер архитектурасынын татаалдыгын жогорулатууга басым жасашкан.
Жарым өткөргүч технологиясы тез өнүгүп, көптөгөн нускамаларды аткарууга жөндөмдүү болгон. Бул CISCs же татаал инструкциялар топтому компьютерлери деп аталган компьютердин түрүнө алып келди.
Көрсө, көрсөтмөлөрдүн көбү практикада сейрек колдонулат, мисалы, С. Дэвид Паттерсон жана Берклидеги Калифорния университетинен Карло Секуин сыяктуу жогорку деңгээлдеги компьютер тилдеринде жакшыраак көрсөткүчтөргө бир топ төмөнүрөөк жетишсе болот деп ойлошкон. процессорду жөнөкөйлөтүү аркылуу баасы.
Татаалдуулуктун көлөмүн азайтуу менен, алар эс тутум үчүн калган мейкиндикти колдоно алышат. Бул гипотеза RISC же кыскартылган инструкциялар топтому компьютери деп аталды.
RISC-I долбоору RISC компьютерин ишке ашырууга мүмкүн экенин далилдөөгө багытталган изилдөө долбоору катары башталган. Берклидеги студенттер болгону 31 нускама менен иштеген дизайнды түзө алышкан.
Чиптин башкаруу жана нускама бөлүмү кремний калыбынын 6% гана ээлеген, ал эми башка микросхемалардын жарымы ушул эле максатта колдонулат. Бошогон мейкиндикти толтуруу үчүн реестрлер кошулду. Бул регистрлер чипке көбүрөөк иштөө эс тутумуна ээ болууга мүмкүндүк берди.
RISC архитектурасы 1980-жылдары коммерциялык ийгиликке жетишкен. Бирок, көп чиптер көп өтпөй жактырбай калган. Учурда ARM негизиндеги процессорлор эң кеңири таралган RISC процессорлору болуп саналат, анткени дээрлик ARM чиптерин колдонгон заманбап смартфондор кеңири таралган.
RISC-V деген эмне?
RISC-V RISC принциптерин сактоого багытталган белгилүү бир ачык булактуу нускамаларды билдирет. Башка көпчүлүк ISA үлгүлөрүнөн айырмаланып, RISC-V ISA колдонуу үчүн эч кандай акы талап кылбайт.
RISC-V архитектурасы адегенде UC Берклиде Крсте Асановичтин изилдөө долбоору катары башталган, бирок кийинчерээк дүйнөнүн бардык бурчунан катышуучуларды чакырган.
RISC негизиндеги CPU жөнөкөйлөштүрүлгөн нускамаларга ээ, аны аткаруу үчүн бир гана саат цикли талап кылынат. Алар жүк дүкөнүнүн архитектурасын колдонуу аркылуу татаалдыкты тезирээк аткаруу менен соодалашат.
Бул инструкциялар негизги эстутумга караганда бир топ тезирээк кирүүгө мүмкүн болгон регистрлерге гана кайрыларын билдирет.
RISC-V ошондой эле бир нече инструкцияларды параллелдүү аткарууга мүмкүндүк берген эффективдүү түтүк түзүмүн колдойт.
RISC-V ачык стандарт болгондуктан, ар ким өз өнүмдөрү үчүн нускамалар топтомун колдоно алат, бул ачык булактуу аппараттык мейкиндикте революцияга алып келиши мүмкүн.
Негизги өзгөчөлүктөр
- Жөнөкөй нускама топтому - Инструкциялардын татаал тизмесинин жоктугу инструкцияларды тезирээк аткарууга мүмкүндүк берет жана бир нече нускамаларды өткөрүүнү жеңилдетет.
- Modularity – RISC-V кичинекей стандарттык базасы бар ISA жана ар кандай стандарттык кеңейтүүлөр менен келет. Бул колдонуучуларга өздөрүнүн RISC-V чиптерин курууда керектүү бөлүктөрүн гана тандоого мүмкүндүк берет.
- чектелүүсүн – Конкреттүү функцияларды кеңейтүүлөр аркылуу негизги ISAга кошууга болот. Бул колдонуучуларга керек болгондо өздөрүнүн жеке нускамаларын түзүүгө мүмкүндүк берет.
- Ачык булак IP - RISC-V ачык стандарт болуп саналат, демек, бул дизайндарды колдонууну каалагандар лицензиялык төлөмдөр жөнүндө кабатырланбай эле жасай алышат.
- Жүк сактоочу архитектура – Эстутум регистрлерди колдонуунун татаалдыгына караганда артыкчылыктуу.
жакшы
- RISC-V ачык стандарт, демек, ар ким өз чиптерин кура алат.
- Кабаттуу жана кеңейүүчү дизайн инновацияга мүмкүндүк берет. Ар бир адам инструкциялар топтомун ишке ашыра алат жана ыңгайлаштырылган процессорлор үчүн ыңгайлаштырылган кеңейтүүлөрдү түзө алат.
- RISC-V узартылат. Сиз инструкциялар топтомуна ар дайым жаңы функцияларды кошо аласыз.
- RISC-V ачык булак болгондуктан, мүчүлүштүктөрдү издөөгө каалаган адам катыша алат.
- RISC-V тездетилген өнүгүү циклине мүмкүндүк берет. Лицензиялык төлөмдөрдү көтөрүүнүн кереги жок.
жактары
- Борбордон ажыратылган табият тактарды жана жаңыртууларды чыгарууну кыйындатат.
- Рыноктун бытыранды болушу мүмкүн. Ар бир адам өзүнүн RISC-V чиптерин иштеп чыга алгандыктан, RISC-V рыногу бирдей ырааттуу сапатка, коопсуздукка же өз ара иштешүүгө болбошуна ынануу кыйынга турат.
- Бала асырап алууга кепилдик жок. RISC-V технологиясына инвестиция салуу, эгерде алар рыноктун үлүшүнүн аз гана пайызын ала берсе, тескери натыйжа бериши мүмкүн.
- Азыркы учурда, RISC-V дагы эле чектелген аппараттык колдоо бар.
- Дагы бир маселе - коддун тыгыздыгы. Белгилүү бир программаны эске алуу менен, компиляцияланган RISC инструкциялар топтому, адатта, CISCге компиляцияланганга караганда көбүрөөк байттарды талап кылат. Себеби, ал бир CISC буйругун аткаруу үчүн бир нече RISC көрсөтмөлөрүн талап кылышы мүмкүн.
RISC-V учурдагы колдонмолору
RISC-V орнотулган колдонмолор үчүн идеалдуу. Бул көрсөтүлгөн нускамаларды аткаруу үчүн аппараттын ичинде туруктуу орнотулган программалык камсыздоону талап кылган колдонуу учурлары.
"Нерселердин Интернети" экосистемасындагы же унаа тиркемелериндеги жана компьютердик контроллерлордогу түзмөктөр жөнүндө ойлонуп көрүңүз.
Бул жерде сиз бүгүн таба аласыз RISC-V архитектурасы үчүн кээ бир колдонмолор.
Alibaba
Кыязы, Америка Кошмо Штаттары менен Кытайдын ортосундагы интеллектуалдык менчикке байланыштуу чыңалуу кытайлык технологиялык компанияларга ИМге өтүүсүнө себеп болду. ачык булак.
2021-жылдын октябрында Alibaba Cloud Intelligence жарыялады алар архитектурасы үчүн ачык булактуу RISC-V процессорлорун колдонушат.
Булар дүйнөдөгү биринчи толук стек болот ачык булак сериялык процессорлор.
"RISC-V азыркы учурда абдан жагымдуу, анткени жабык жана кымбат баалуу ISAларга альтернатива катары, ачык жана акысыз ISA RISC-V ачык стандарттуу кызматташуу аркылуу процессордун инновациясын тездетет" деди Ю Пу, T-Head компаниясынын өнүм жетекчиси. , жарым өткөргүч компания жана Alibabaнын XNUMX% туунду компаниясы.
SiFive
SiFive 2015-жылы Калифорния Беркли университетинин үч изилдөөчүсү Крсте Асанович, Юнсуп Ли жана Эндрю Уотерман тарабынан негизделген жарым өткөргүч компания.
Алар RISC-V ISA ишке ашырган эң биринчи чиптерди жасай алышты. Ошондон бери алар RISC-V чиптери менен түзмөктөрүн жакшыртуу үчүн 100дөн ашык компаниялар менен өнөктөш боло алышты.
Алардын SiFive Cores дүйнөдөгү эң кремний орнотулган RISC‑V чечимдери.
SiHive атүгүл BBC Doctor Who негизиндеги RISC-V коддоо комплектин сунуштайт, ал балдарга программалоо жана IoT технологиясын үйрөтүү үчүн арналган.
Бул продукт RISC-V архитектурасында убаданы көрсөтүп турат, жакында керектөөчү аппараттар рыногуна жетет.
Cloud Computing
RISC-V архитектурасын булутту иштетүү үчүн да колдонсо болот. Кээ бир компаниялар буга чейин эле максаттуу маалымат борборунун иш жүгү RISC-V кийинки мүмкүн болгон колдонмо катары.
Жогорку өндүрүмдүүлүктөгү эсептөө (HPC) тармактары транзиттик маалыматтарды иштетүү үчүн RISC-Vди колдонууда.
Серверлерди чыгарууга кыстарылган продуктыларга караганда көбүрөөк убакыт талап кылынгандыктан, RISC-Vде иштеп жаткан серверлерди көргөнгө чейин бир аз убакыт талап кылынат.
жыйынтыктоо
Биздин интернет менен өз ара аракеттенишибиз ачык стандарттардын бекем пайдубалына курулган. Биз колдонгон түзмөктөр USB дизайны же түзмөктөр бири-бири менен кантип туташуу сыяктуу ачык стандарттарга ылайык келиши мүмкүн аркылуу Wi-Fi жана Bluetooth.
Бул ачык стандарттар биздин бардык түзмөктөрүбүздүн жана тиркемелерибиздин иштешине жана өз ара иштөөсүнө мүмкүндүк берет.
RISC-V сыяктуу ачык стандарттар биздин түзмөктөрдү долбоорлоо ыкмасына таасир этет.
Бул менчик ИМ менен чектелбестен, каалаган нерсесин жаратууга мүмкүнчүлүк берет. RISC-V ачык-айкын жана биргелешкен мүнөзгө ээ болгон активдүү өнүктүрүү коомчулугу тарабынан колдоого алынат.
Биздин аппараттарыбызда колдонгон жабдыктын келечеги эми жабык эшик артында чечилбей, бардыгы катышуу үчүн ачык чечилет.
Эгер сиз аны түшүнүктүү деп тапсаңыз, бул макаланы бөлүшүңүз. Биздин каналга жазылуу менен AI, ML жана келечектеги технологиядагы акыркы жаңылыктарды өткөрүп жибербеңиз жумалык тасма!
Таштап Жооп