Protsessoritest rääkides on x86 ja ARM kaks kõige enam esile kerkivat terminit, eriti kui räägime hiljutistest seadmetest. Kuid seal on palju rohkem arhitektuure. Näiteks võisite kuulda, et nimed RISC ja RISC-V on aeg-ajalt ringi liikunud.
Vaatamata sarnastele nimedele ei saanud need olla rohkem erinevad mõisted. Mis on RISC ja mis on RISC-V? Ja mis vahet sellel on?
Mis on RISC?
RISC on lai mõiste, mis tähendab "vähendatud käsukomplektiga arvutit". Põhimõtteliselt on RISC-arvuti mõeldud lihtsamate individuaalsete juhiste käitamiseks. Võrreldes CISC-ga (keerulise käsukomplektiga arvuti), kasutab RISC-protsessor peaaegu kõigi käskude jaoks ühtset käsupikkust. Seevastu CISC-käsud on keerukamad ja võivad täita madala taseme ja mitmeastmelisi toiminguid.
Lihtsustamiseks saavad RISC-protsessorid täita lihtsamaid ja ühtsemaid käske, CISC-protsessorid aga erineva keerukuse ja ulatusega käske. Iga RISC-käsk saab korraga teha ainult ühte asja, samas kui CISC-käsud saavad teha mitut asja korraga. Kuna juhised on kirjutatud lihtsamas koodis ja oma olemuselt lihtsamad, vajavad RISC-protsessorid sageli rohkem juhiseid, et täita samad ülesanded nagu CISC-protsessorid. Seda erinevust saab kompenseerida, suurendades kiirust, millega see RISC-protsessor saab konveieri abil neid ülesandeid täita. Kuna need on lihtsamad, saab RISC-protsessoreid konstrueerida ka kiiremini kui CISC-protsessoreid ja nad saavad töötada tõhusamalt koodi.
Kuna RISC ei ole arhitektuur iseenesest, vaid pigem lai mõiste, võib paljusid protsessoriarhitektuure pidada RISCiks. Üks kuulsamaid RISC-e protsessori arhitektuur on ARM, mis toidab meie nutitelefone ja viimasel ajal ka mõned meie sülearvutid ja arvutid. Teiste hulka kuulub PowerPC, mida kasutati pikka aega Apple'i arvutites ja mängukonsoolides. Vahepeal võib x86 pidada CISC-disainiks, kuna see on keerulisem.
RISC mõiste võeti kasutusele Berkeley RISC-i uurimisprojektis, mida juhtis David Patterson California ülikoolis Berkeleys aastatel 1980–1984. Nagu selgub, oli projekt tõesti edukas ja termin "RISC" hõlmaks kogu vähendatud juhiste komplekti arvutid – isegi Stanfordi ülikooli konkureeriv MIPS-projekt, mis töötati välja umbes samal ajal, nimetati lõpuks RISC-ks arhitektuur. Mis puutub sellesse konkreetsesse Berkeley projekti, siis seda kasutas Suni välja töötatud SPARC mikroarhitektuur Mikrosüsteemid – arhitektuur, mis võiks lõpuks olla inspiratsiooniks meie ARM-arhitektuurile nutitelefonid.
Mis on RISC-V?
Kuigi RISC iseenesest ei ole konkreetne arhitektuur, võis teid segadusse ajada üks arhitektuur, mis haaras ja kasutas RISC-nime. See on RISC-V. See on California ülikooli Berkeley ülikooli poolt välja töötatud juhiskomplekti arhitektuur (ISA), mis on mõeldud RISC-protsessori põhimõtete kehastamiseks, olles samal ajal avatud lähtekoodiga standard. Kui ARM, kõige tuntum RISC-arhitektuur, on patenteeritud ja vajab kiibitootjate litsentsi, siis RISC-V on mõeldud kasutustasuta ja üldiselt kõigile tasuta kasutamiseks.
RISC-V arendamist alustati 2010. aastal ja see avaldati avatud kogukonnale 2015. aastal. Muidugi, kui RISC-V välja tuli, oli ARM juba miljonites nutitelefonides üle maailma. Kuid erinevalt ARM-ist töötati välja ja lasti välja RISC-V eesmärgiga luua avatud lähtekoodiga, skaleeritav protsessori disain, mida saaks kasutada mis tahes seadmes ilma igasuguste autoritasudeta. Disainerite sõnul võib vabakasutusega protsessoriarhitektuur märkimisväärselt vähendada tarkvara kulusid, võimaldades palju rohkem korduskasutust ja võimaldades suuremat konkurentsi.
RISC-V ei ole arhitektuur, mida laialdaselt kasutatakse nutitelefonides või muus sarnases – lõppude lõpuks kasutab enamik neist kas ARM-i või x86. Siiski on sellest kasu näha. Täpsemalt on RISC-V-d kasutatud pilvandmetöötluses, serverites ja manustatud rakendustes. Tuntud RISC-V-põhised disainilahendused hõlmavad Titan M2 turvakiipi, mida kasutavad Pixeli nutitelefonid. Tulevikus on RISC-V arhitektuuri jaoks kavandatud rohkem kasutusjuhtumeid, sealhulgas suurte nimedega ettevõtete, nagu NVIDIA ja Seagate, kasutusjuhtumeid. Kuna see on tasuta, vähendab see kulusid ja on lõpuks kõigile parem.
RISC vs. RISC-V: mis vahe on?
Esmapilgul võivad mõned inimesed arvata, et RISC-V on RISC-i variant ja RISC on käsukomplekti arhitektuur. Lõppude lõpuks on neil sarnased nimed, nii et seal võib väga hästi olla ruumi segaduseks. Kuid see ei saa olla tõest kaugemal. Nagu oleme varem üksikasjalikult kirjeldanud, seisneb erinevus selles, et üks on tegelik käsukomplekti arhitektuur, samas kui teine on kõikehõlmav termin, mis hõlmab mitut protsessori arhitektuuri.
Nagu me varem mainisime, on RISC lai mõiste, mida kasutatakse vähendatud käsukomplektiga arvutitest rääkimiseks – see mõiste hõlmab laia valikut protsessoreid. lihtsama kujunduse ja võimalustega arhitektuurid, millest mõnda kasutavad aktiivselt miljardid seadmed ja teised, mis on juba ammu aegunud aega. Ja termin on olemas selleks, et eristada seda tüüpi arvuteid CISC-dest või keerukatest käsukomplektidest arvutid, termin, mida kasutatakse x86 arhitektuuri kirjeldamiseks, mida kasutavad enamus personaalarvuteid kogu maailmas, aga ka käputäis teistest.
Ja siis on RISC-V käsukomplekti arhitektuur, mis põhineb RISC-disainil, kuid võrreldes teiste RISC-arhitektuuridega, nagu ARM, oli RISC-V omandiõiguse asemel avatud lähtekoodiga, mis tähendab, et iga kiibitootja saab teha RISC-V-põhiseid kujundusi ilma autoritasusid või litsentsitasusid maksmata. keegi. See loodi kasutamiseks erinevatel eesmärkidel ja seda toetavad paljud ränitootjad ja paljud avatud lähtekoodiga operatsioonisüsteemid.
Üks kirjeldab CPU-de kategooriat, teine on CPU-arhitektuur selle sõna õiges tähenduses, mis on alternatiiv ARM-ile ja teistele RISC-protsessoritele.
RISC-V ja RISC pole samad
Terminit RISC kasutatakse teatud tüüpi protsessoritest rääkimiseks ja see on termin, mis määratleb laia valikut arhitektuure. Kuid mõned inimesed arvavad ekslikult, et RISC on protsessori arhitektuur. Need, kes seda teevad, mõtlevad tõenäoliselt selle asemel RISC-V-le ja peavad seda segi terminiga RISC. Nüüd teate erinevust.