Что такое RISC-V и почему он станет следующим большим достижением для носимых устройств?

Одним из основных компонентов внутри смартфона или любого устройства является система на чипе или, как мы говорим в общих чертах, «процессор» или центральный процессор, в случае персональных компьютеров. От первого в истории процессора Intel 4004 до одного из самых популярных процессоров своего времени Intel 8006 происходило быстрое развитие архитектур наборов команд, включая наборы инструкций CISC и RISC, используемые Intel/AMD и ARM. соответственно. И вот теперь в городе появился новенький (ну, RISC-V довольно старый и был основан в 2010 году. Хотя он все еще относительно новый по сравнению с ARM). Вот все, что вам нужно знать о RISC-V и о том, почему он так важен не только для Android и WearOS, но и для Qualcomm и многих других инвесторов.

Что такое RISC-V?

РИСК-V, произносится как «риск пять», представляет собой архитектуру набора команд (ISA), такую ​​же, как ARM и RISC, но в отличие от них она полностью не требует лицензий и имеет открытый исходный код. Для начала представьте себе архитектуру набора команд как среду, соединяющую аппаратное и программное обеспечение. Он определяет и диктует способ работы как аппаратного, так и программного обеспечения для получения результатов, т. е. результата, который хочет пользователь. Это может быть нажатие кнопки в пользовательском интерфейсе или передача сложных инструкций во время игры.

RISC-V ISA является гибким и более эффективным, и одна из основных причин, по которой компании вкладывают в него средства, заключается в том, что он имеет открытый исходный код и не требует от них уплаты лицензионных сборов.

Теперь, учитывая название «RISC-V», вы можете думать о нем как о своего рода преемнике RISC, и нет, это неправда. RISC является собственностью компании и используется ARM для передачи инструкций таким компаниям, как Samsung, Qualcomm и Apple. Они смогут использовать эти «инструкции» для создания своих собственных SoC. С другой стороны, RISC-V не требует посредников. Он абсолютно бесплатен и имеет открытый исходный код, что означает, что компании могут воспользоваться инструкциями, не платя огромных лицензионных сборов, как это было бы с ARM, и начать создавать процессор на RISC-V ISA.

Поскольку ISA имеет открытый исходный код, как и любое программное обеспечение с открытым исходным кодом, RISC-V International всегда ищет способы улучшить код и сделать его более эффективным. Хотя стоит упомянуть, что RISC-V не требует лицензий, но компании могут взять его и сделать его закрытым исходным кодом, поскольку они могут это сделать. Это более или менее похоже на ситуацию с Android, где AOSP полностью бесплатен (хотя Google требует от OEM-производителей платить лицензионный сбор за Google Apps), но компании используют AOSP и не раскрывают исходный код своих пользовательских интерфейсов.

RISC-V против RISC против CISC

И RISC, и RISC-V представляют собой компьютер с сокращенным набором команд, который можно найти в устройствах с меньшими SoC, таких как смартфоны, но он также был распространен на компьютеры (M1 Mac, платформа Qualcomm X Elite). CISC означает «компьютер со сложным набором команд» и используется производителями процессоров, такими как Intel и AMD.

Основное различие между RISC-V, RISC и CISC заключается в том, что RISC-V и RISC представляют собой сокращенные наборы инструкций, причем первый полностью бесплатен и имеет открытый исходный код, а второй является проприетарным, тогда как CISC — это место, где ISA завершает сложные инструкции для решить деятельность. RISC — это место, где ISA выполняет большое количество небольших инструкций для выполнения задачи.

Примером CISC являются x86 и x86-64 от Intel и AMD. Мы оставим объяснение их истории для другой статьи, но все, что вам нужно знать, это то, что процессоры x86 и x86-64 требуют большей мощности и не так эффективны, как RISC ISA, но довольно мощны. Хотя грань между RISC и CISC в последние годы размыта, CISC по-прежнему более широко используется в персональных компьютерах и в промышленных целях, чем RISC; однако RISC постепенно приближается к этому (кто-нибудь процессоры Apple M1?).

Почему RISC-V? Каковы преимущества?

Одним из очевидных преимуществ RISC-V для таких компаний, как Google и Qualcomm, является то, что он полностью бесплатен и имеет открытый исходный код, поэтому им не нужно ничего платить. Кроме того, вот несколько преимуществ с потребительской стороны, которые будут выгодны как потребителям, так и производителям.

• Повышенная безопасность. Открытый исходный код означает, что недостатки безопасности можно устранить очень быстро.
• Улучшенные обновления программного обеспечения, поскольку ISA является общим для всех производителей.
• Повышенная производительность и эффективность SoC благодаря быстрому развитию и улучшениям, связанным с открытым исходным кодом.

Другая важная причина, по которой нам нужен RISC-V, — это решение проблем монополии ARM и будущего лицензирования. Видите ли, ARM недавно начала повышать цены на свои лицензионные сборы, не оставляя производителям иного выбора, кроме как платить столько же, поскольку им больше не на что перейти. Еще одним событием, которое потрясло индустрию, стала попытка NVIDIA приобрести ARM. Это заставило гигантов отрасли усомниться в том, прекратит ли NVIDIA лицензировать ARM ISA другим, что, учитывая, что это NVIDIA, было очень правдоподобным. Это заставило компании инвестировать в разработку RISC-V и возглавить следующее поколение подключенных платформ, дав ему значительный финансовый импульс и начав разработку аппаратного обеспечения.

Еще одна существенная проблема, которую решает RISC-V, связана с торговыми барьерами. Если вы работаете в сфере технологий, вы, возможно, видели много новостей о том, что США запрещают Huawei, а затем Китай делает то же самое по тем или иным причинам. RISC-V полностью свободен не только от торговых препятствий, но и от влияния любой страны, поскольку базируется в Швейцарии.

Какую пользу RISC-V принесет Google и Qualcomm?

Ну, много чего. Во-первых, Qualcomm придется платить нулевую комиссию и, вероятно, в ближайшем будущем полностью перейдет на RISC-V во всех своих продуктах для смартфонов, Интернета вещей и общих подключенных технологий. В недавних событиях Qualcomm и Google будут сотрудничать в создании процессоров на базе RISC-V для носимых устройств Google (Pixel Watch и Fitbit) и, надеюсь, в будущем для Pixel (избавьтесь от Tensor Google, пожалуйста!). Мы считаем, что процессоры сначала появятся в линейке Google Fitbit.

Ранее на этой неделе Google опубликовал обновление для Android на RISC-V и рассказал о том, как гигант работает над переводом своей WearOS и других платформ на RISC-V. Видео в посте показывает загрузку и работу Android на процессоре RISC-V. Хотя AOSP (проект Android с открытым исходным кодом) еще не полностью оптимизирован, Google утверждает, что эмуляторы станут доступны для публичного использования к 2024 году.

Google предоставил обновленную информацию о статусе поддержки RISC-V в Android.

– Работа над полностью оптимизированным бэкэндом для Android Runtime (ART) все еще находится в стадии разработки.

– AOSP, внешние проекты и компиляторы не создали полностью оптимизированный, сокращенный код, который также требует… pic.twitter.com/XYecSXz29u— Мишаал Рахман (@MishaalRahman) 30 октября 2023 г.

Учитывая преимущества RISC-V, Google может выпускать больше обновлений (хотя 7 лет на Pixel 8 уже кажется излишним, но, тем не менее, это здорово) и улучшить общую производительность и время автономной работы своих носимых устройств. Некоторые из начальных Результаты тестов RISC-V и RISC выглядят многообещающено RISC-V явно предстоит еще долгий путь.