Daptar eusi[Sumputkeun][Témbongkeun]
Naha aya kabébasan dina milih hardware anjeun? Pilarian kumaha RISC-V nyayogikeun jalan pikeun gerakan hardware open-sourced anyar.
Seueur pamaén utama dina bisnis semikonduktor tetep gaduh desainna sareng produsén alat kedah mayar biaya lisénsi pikeun ngagunakeunana.
Tegangan dagang antara AS, Cina jeung Taiwan nyadiakeun tangtangan dina ranté suplai semikonduktor. Pabrikan alat anu langkung alit ogé berjuang pikeun nanggung biaya ieu sareng halangan pikeun asupna langkung luhur.
Dina cara anu sami, sistem operasi open-source sapertos Linux parantos nguatkeun pamekar, standar kabuka anu énggal tiasa ngagentos cara urang ngarancang sareng ngadamel alat anu ngajalankeun dunya ayeuna.
Dina pituduh ieu, urang bakal ningali kana sajarah arsitéktur RISC, timbangan pro sareng kontra téknologi, sareng teuleum kana sababaraha aplikasi RISC-V anu anjeun tiasa mendakan ayeuna.
Tapi mimitina, ngartos naha RISC-V jadi seru, urang kudu ngarti kumaha komputer beroperasi.
Naon Dupi hiji Set instruksi?
Set instruksi nujul kana set operasi anu komputer dirancang pikeun ngalakukeun dina tingkat mesin.
Pikirkeun ieu salaku paréntah anu paling dasar sapertos nambihan, ngalikeun, ngamuat, sareng nyimpen data. Arsitéktur set instruksi mangrupikeun antarmuka anu paling penting dina komputer sabab ngabagi hardware sareng aspék parangkat lunak.
Set instruksi tina CPU ngabejaan urang naon CPU bisa ngalakukeun sakumaha diwatesan ku desain hardware na.
Upami anjeun naroskeun CPU pikeun nambihan dua bit babarengan, éta bakal terang naon anu kudu dilakukeun saprak aya paréntah anu diwangun dina hardware pikeun nampung paréntah ieu.
Operasi kompléks sapertos ngamuat pidéo YouTube, maén a video game, atanapi ngirim tweet ngalibatkeun nelepon jutaan paréntah dasar ieu kapanggih dina set instruksi CPU.
Arsitéktur set instruksi umum (ISA) kalebet ARM sareng Intel x86, anu baheula nyaéta ISA anu paling seueur dianggo di dunya.
ISA ieu mimiti dikembangkeun sababaraha dekade katukang dina lisénsi proprietary. Dina taun-taun saméméhna, kalolobaan hardware sareng parangkat lunak mangrupikeun proprietary.
Naon ari RISC?
Salila taun 1970-an, insinyur komputer condong museurkeun kana ngaronjatkeun pajeulitna arsitektur komputer.
Téknologi semikonduktor gancang maju sareng sanggup ngalaksanakeun sajumlah ageung paréntah. Ieu nyababkeun jinis komputer anu katelah CISC, atanapi komputer set instruksi kompléks.
Tétéla yén seueur paréntah jarang dianggo dina prakték, sapertos dina basa komputer tingkat luhur sapertos C. David Patterson sareng Carlo Sequin ti Universitas California di Berkeley ngira yén kinerja anu langkung saé tiasa dihontal dina tingkat anu langkung handap. ongkos ku simplify processor.
Ku cara ngurangan jumlah pajeulitna, aranjeunna bisa ngagunakeun spasi sésana pikeun memori. Hipotesis ieu disebat RISC, atanapi komputer set instruksi ngirangan.
Proyék RISC-I dimimitian salaku proyék panalungtikan anu ditujukeun pikeun ngabuktikeun yén komputer RISC tiasa dilaksanakeun. Siswa di Berkeley tiasa nyiptakeun desain anu tiasa dianggo ngan ukur 31 paréntah.
Bagian kontrol jeung instruksi tina chip nempatan ngan 6% tina silikon paeh, sedengkeun chip séjén bakal ngagunakeun satengah pikeun tujuan anu sarua. Registers ditambahkeun pikeun ngeusian dina spasi dibébaskeun. registers ieu diwenangkeun chip pikeun nahan memori kerja leuwih.
Arsitéktur RISC kapanggih kasuksésan komérsial dina 1980s. Sanajan kitu, loba chip geura-giru murag kaluar tina kahadean. Ayeuna, prosesor dumasar-ARM mangrupikeun prosésor RISC anu paling umum, kusabab prevalensi smartphone modern anu ampir sacara éksklusif ngagunakeun chip ARM.
Naon ari RISC-V?
RISC-V ngarujuk kana set instruksi open-sourced khusus anu tujuanana pikeun nuturkeun prinsip RISC. Beda sareng seueur desain ISA anu sanés, RISC-V ISA henteu ngabutuhkeun biaya pikeun dianggo.
Arsitéktur RISC-V mimitina dimimitian salaku proyék panalungtikan Krste Asanović di UC Berkeley, tapi engké ngajak kontributor ti sakumna dunya.
A CPU basis RISC boga set saderhana parentah nu ngan butuh hiji siklus jam pikeun réngsé. Aranjeunna dagangan pajeulitna sareng kinerja anu langkung gancang ku ngagunakeun arsitektur beban-toko.
Ieu ngandung harti yén parentah alamat ngan registers, nu leuwih gancang diaksés ti memori utama.
RISC-V ogé ngarojong hiji struktur pipelining efisien, nu ngidinan sababaraha parentah sangkan ngaéksekusi dina paralel.
Kusabab RISC-V mangrupikeun standar terbuka, saha waé tiasa nganggo set instruksi pikeun produkna nyalira, anu tiasa nyababkeun révolusi dina rohangan hardware open-source.
Fitur konci
- Set instruksi basajan - Kurangna daptar pajeulit parentah ngamungkinkeun parentah dieksekusi leuwih gancang sarta ngajadikeun eta gampang pipeline sababaraha parentah.
- Modularity - RISC-V boga basa standar leutik Isa sarta hadir kalawan rupa ekstensi baku. Hal ieu ngamungkinkeun pamaké pikeun milih ukur bagian anu diperlukeun nalika ngawangun chip RISC-V sorangan.
- Kapanjangan - fungsi husus bisa ditambahkeun kana ISA utama ngaliwatan ekstensi. Ieu ngamungkinkeun pamaké pikeun nyieun parentah custom sorangan lamun diperlukeun.
- IP sumber terbuka - RISC-V mangrupikeun standar anu kabuka, hartosna saha waé anu hoyong ngagunakeun desain ieu tiasa ngalakukeun kitu tanpa kedah hariwang ngeunaan biaya lisénsi.
- Arsitéktur beban-toko - Mémori diutamakeun tibatan pajeulitna nganggo register.
Naros
- RISC-V mangrupikeun standar terbuka, hartosna saha waé tiasa ngawangun chip sorangan.
- Desain layered tur extensible ngamungkinkeun inovasi. Saha waé tiasa ngalaksanakeun set instruksi sareng tiasa nyiptakeun ekstensi khusus pikeun prosesor khusus.
- RISC-V nyaeta extensible. Anjeun salawasna bisa nambahkeun fitur anyar kana set instruksi.
- Kusabab RISC-V mangrupikeun sumber terbuka, saha waé tiasa ngiringan milarian bug.
- RISC-V ngamungkinkeun pikeun siklus ngembangkeun gancangan. Henteu kedah ngurus biaya lisénsi.
kontra
- Alam desentralisasi ngajadikeun hésé ngaleupaskeun patch na apdet.
- Aya kamungkinan fragméntasi pasar. Kusabab saha waé tiasa ngarancang chip RISC-V sorangan, éta bakal janten tangtangan pikeun mastikeun yén pasar RISC-V henteu gaduh kualitas, kaamanan, atanapi interoperabilitas anu sami.
- Teu aya jaminan nyoko. Investasi dina téknologi RISC-V tiasa mundur upami aranjeunna tetep nampi ngan ukur perséntase leutik pangsa pasar.
- Di momen, RISC-V masih boga rojongan hardware kawates.
- Masalah sanésna nyaéta kalayan kapadetan kode. Dibéré program tangtu, susunan instruksi RISC disusun biasana merlukeun leuwih bait ti nalika disusun ka CISC. Ieu sabab butuh sababaraha parentah RISC pikeun ngalakukeun hiji paréntah CISC.
Aplikasi RISC-V ayeuna
RISC-V idéal pikeun aplikasi embedded. Ieu mangrupikeun kasus-kasus anu meryogikeun parangkat lunak disimpen permanén di jero alat pikeun ngalaksanakeun sakumpulan paréntah anu ditangtukeun.
Pikirkeun alat dina ekosistem Internet of Things atanapi dina aplikasi otomotif sareng pangendali komputer.
Ieu sababaraha aplikasi pikeun arsitéktur RISC-V anu anjeun tiasa mendakan ayeuna.
Alibaba
Kamungkinan tegangan antara Amérika Serikat sareng Cina ngeunaan IP parantos masihan alesan pikeun perusahaan téknologi Cina ngalih ka open-sumber.
Dina Oktober 2021, Alibaba Cloud Intelligence ngumumkeun yén aranjeunna bakal ngagunakeun prosesor open source RISC-V pikeun arsitékturna.
Ieu bakal janten tumpukan pinuh munggaran di dunya open source prosesor runtuyan.
"RISC-V pisan pikaresepeun dina waktos ieu kusabab salaku alternatif pikeun ISA katutup sareng mahal, ISA kabuka sareng gratis RISC-V ngagancangkeun inovasi prosésor ngaliwatan kolaborasi standar terbuka," saur Yu Pu, pimpinan produk pikeun T-Head. , perusahaan semikonduktor sareng anak perusahaan Alibaba.
SiFive
SiFive mangrupikeun perusahaan semikonduktor anu diadegkeun dina 2015 ku Krste Asanović, Yunsup Lee, sareng Andrew Waterman, tilu peneliti ti Universitas California Berkeley.
Aranjeunna tiasa ngadamel chip munggaran anu dilaksanakeun RISC-V ISA. Ti saprak éta, aranjeunna tiasa damel sareng langkung ti 100 perusahaan pikeun ningkatkeun alatna nganggo chip RISC-V.
SiFive Cores nyaéta solusi RISC‑V anu paling disebarkeun silikon di dunya.
SiHive malah nawiskeun kit coding RISC-V basis Dokter BBC Saha, anu dimaksud pikeun ngajar budak ngeunaan program sareng téknologi IoT.
Produk ieu nunjukkeun jangji dina arsitéktur RISC-V pas dugi ka pasar alat konsumen.
awan komputasi
Arsitéktur RISC-V ogé tiasa dianggo pikeun ngawasa awan. Sababaraha perusahaan parantos nargétkeun workloads puseur data salaku aplikasi salajengna mungkin tina RISC-V.
Jaringan High Performance Computing (HPC) parantos nganggo RISC-V pikeun ngolah data dina transit.
Kusabab server butuh waktu leuwih lila pikeun ngahasilkeun ti produk embedded, éta bakal butuh sababaraha waktu nepi ka urang ningali sakabéh server ngajalankeun on RISC-V.
kacindekan
Cara urang berinteraksi sareng internét diwangun dina dasar anu padet tina standar terbuka. Alat anu kami anggo ogé tiasa nuturkeun standar anu kabuka sapertos desain USB atanapi kumaha alat-alat nyambung ngaliwatan Wi-Fi sareng Bluetooth.
Standar kabuka ieu ngamungkinkeun sadaya alat sareng aplikasi urang janten langkung fungsional sareng interoperable.
Standar kabuka sapertos RISC-V bakal mangaruhan cara urang ngarancang alat urang.
Éta bakal nguatkeun saha waé pikeun nyiptakeun naon anu dipikahoyong tanpa kedah dibatesan ku IP proprietary. RISC-V dijaga ku komunitas pamekaran aktip anu transparan sareng kolaboratif.
Masa depan parangkat keras anu kami anggo dina alat kami ayeuna henteu deui diputuskeun di tukangeun panto anu ditutup, tapi diputuskeun di tempat terbuka, pikeun sadayana anu milu.
Bagikeun tulisan ieu upami anjeun mendakan wawasan. Entong luput beja panganyarna dina AI, ML, sareng téknologi masa depan ku ngalanggan kami newsletter mingguan!
Leave a Reply