Teiesugused lugejad aitavad MUO-d toetada. Kui teete ostu meie saidil olevate linkide abil, võime teenida sidusettevõtte komisjonitasu.
Protsessor on iga arvuti aju ja seda täiustatakse pidevalt, et tõhusust parandada. Protsessori konstruktsioon määrab, kui palju juhiseid see suudab täita ning kui kiiresti ja tõhusalt see neid täita suudab. RISC, RISC-V ja ARM on protsessori disainis kasutatavad terminid, mis tähistavad teatud tüüpi käsukomplekti arhitektuuri (ISA) kasutavat protsessori tüüpi.
Kuigi neid protsessoreid tavaarvutites tavaliselt ei kasutata, toidavad need nutitelefone, mikrokontrollereid, ühe pardaarvuteid ja igasuguseid asjade Interneti-seadmeid. Nende ja nende erinevuste kohta lisateabe saamiseks lugege edasi.
Instructions Set Architecture ja RISC selgitamine
Kui te ei tea, võib olla raske mõista erinevust RISC-i, RISC-V ja ARM-i vahel kuidas protsessorid töötavad ja koodi täidavad. Seega, enne kui hakkame tingimusi võrdlema, räägime kõigepealt käsukomplekti arhitektuurist ja sellest, kuidas see erineb teie tavalisest arvutiprotsessorist.
Olenemata sellest, kas see on mikroprotsessor, mikroarvuti või tavaline lauaarvuti, kasutavad kõik nende protsessorid käsukomplekti arhitektuuri (ISA). ISA on protsessori osa, mis sisaldab kõiki põhilisi juhiseid, mida protsessor saab täita. Need juhised on arvutiprogrammi ehitusplokid. Tavaliselt ei ole need keerulisemad kui teie põhiline liitmine ja lahutamine.
Üldiselt on turul ringlemas kahte tüüpi ISA-d. Need on RISC ja CISC arhitektuurid. RISC tähistab lühendatud juhiste komplekti arvutit, CISC aga kompleksset juhiskomplekti arvutit. Mõlemad arhitektuurid on tänapäeval levinud, kusjuures x86 (Intel ja AMD protsessorid) on kõige populaarsem protsessor, mis kasutab populaarseima RISC-arhitektuurina CISC- ja ARM-i (Qualcommi ja MediaTeki protsessorid).
Põhimõtteliselt on RISC arvutiarhitektuur, mis on loodud ja optimeeritud kasutama vähem juhiseid kui selle CISC kolleegid. Need vähem juhised ja muu RISC-arhitektuuris kasutatav optimeerimistehnoloogia võimaldavad seda tüüpi protsessorid kasutavad vähem energiat, muutes need ideaalseks nutitelefonide, kaamerate, nutikellade ja igasuguste asjade Interneti jaoks seadmeid.
Mis on ARM?
Oleme kindlaks teinud, et ARM-protsessorid on ühed parimatest RISC-arhitektuuridest turul. Niisiis, mis täpselt on ARM ja miks on need kõige populaarsemad RISC-protsessorid?
Enne RISC-V-d (millest me varsti räägime) olid ARM-põhised protsessorid ainus võimalus kõigile, kes soovisid oma kohandatud protsessoreid kasutades luua elektroonikatoote.
Arm (väiketähega “rm”) Ltd. on ettevõte, mis projekteerib ja litsentsib kiipe erinevatele riistvaratootjatele, nagu Apple, MediaTek, Qualcomm ja väiksematele ettevõtetele, nagu PINE64. Nad kasutavad oma suletud lähtekoodiga ARM ISA-d väga tõhusate mikroprotsessorite ja süsteemi kiibil (SoC) kavandamiseks. Kõik Armi tehtud kujundused on tuntud kui Advanced RISC Machine protsessorid või lihtsalt ARM (kõik suurtähed) protsessorid.
Lisaks sellele, et Arm on üks esimesi kiibikujundusi müünud ja eritellimusel valmistavaid ettevõtteid, on Arm suutnud olla ka see domineeriv RISC-kiibidisainer tänu oma pidevatele uuendustele ARM ISA ja ARM protsessoriga kujundused.
Sarnaselt AMD APU-ga, mis ühendab CPU ja GPU üheks stantsiks, kombineerivad ARM-protsessorid teadaolevalt CPU, GPU, mälu, DSP ja mitmesugused modemid ühes stantsis või kiibis – seda nimetatakse nn. Süsteem kiibil (SoC). See mitme mooduli tihe integreerimine on võimaldanud ARM-protsessoritel olla kiired ja tõhusad.
Mis on RISC-V?
RISC-V on avatud standardiga ISA, mis on välja töötatud California ülikoolis Berkeleys. See ISA ei too turule ühtegi uut tehnoloogiat, kuid paljud arvavad, et see on RISC-põhiste protsessorite tulevik. Miks siis nii?
RISC-V on pälvinud tähelepanu sellistelt ettevõtetelt nagu Amazon, Google, Qualcomm, Intel, Rockchip, SiFive, Sony, ZTE ja Western Digital. Seda seetõttu, et RISC-V on avatud standardiga ISA. RISC-V International (RISC-V mittetulundusühing) võimaldab kõigil kasutada RISC-V ISA-d oma protsessorites ilma tasu maksmata.
RISC-V suurepärane asi on selle võime laiendada juhiste komplekti vastavalt protsessidele, mida teie kiip konkreetse toote jaoks vajab. RISC-V algab ainult 47 juhisest koosneva baaskäsukomplektiga. Need juhised sisaldavad kõiki põhifunktsioone, mida kiip vajab töötamiseks ja põhiülesannete täitmiseks.
Disainerid saavad seejärel vabalt valida, millised juhised põhikäskude komplekti lisada, et anda kiibile kõik vajalikud funktsioonid ilma täiendavate puhitusfunktsioonideta, mida see ei kasutaks.
Kuigi RISC-V on veel suhteliselt uus ISA, muudab selle eriliseks ISA-ks selle potentsiaal pakkuda kuluefektiivseid ja väga tõhusaid spetsiaalseid kiipe erinevate rakenduste jaoks.
ARM või RISC V? Mis on parem?
ARM ja RISC-V on ISA-d, mis järgivad RISC disainifilosoofiat, nii et kumb on parem?
Võrdluseks on siin SiFive'i P670 protsessori ja selle toimivuse võrdlus. Armi Cortex-A78 protsessor:
Nagu jooniselt näha, on Cortex-A78 ühe keerme tipptulemuse osas P670-st veidi ees. Kuigi Cortex-A78 võidab toores jõudluses, kahekordistab P670 Cortex-A78 arvutustiheduse. See tähendab, et SiFive'i P670 protsessor tagab võrreldava ühe lõime tippjõudluse võrreldes Cortex-A78-ga, mis on kaks korda suurem kui P670 füüsiline suurus.
Selles võrdluses võidab SiFive P670 protsessor Arm’s Cortex-A78, pakkudes võrreldavat ühe keerme jõudlust poole väiksema suurusega. Siiski peaksite ka märkima, et Cortex-A78 ilmus 2020. aasta detsembris Vivo X60 ja X60 Pro kaudu, samas kui P670 kuulutati välja just 2022. aasta esimesel novembril.
See on umbes kaheaastane erinevus teadus- ja arendustegevuses. Armi uusimad protsessorid töötavad nüüd ARMv9 ISA-ga, parandades oluliselt ARMv8, mida Cortex-A78 kasutab. Selle perspektiivi silmas pidades pakuvad uusimad ARMv9 protsessorid umbes 30% suuremat jõudlust ja on 50% energiasäästlikumad.
Seega on töötlemata jõudluse osas ARM-protsessorid endiselt juhtpositsioonil. Kuid kuna SiFive'i P670 pakub kaks korda suuremat arvutustihedust kui Cortex-A78, näib RISC-V protsessoritel olevat eelis ARM-protsessorite ees kantavate tehnoloogiate osas, mis saavad palju kasu väiksemate mõõtmete kasutamisest protsessorid.
RISC, RISC-V ja ARM on erinevad käsukomplekti arhitektuurid
Kokkuvõtlikult võib öelda, et RISC on disainifilosoofia, mis kasutab vähem juhiseid kui tavalisel lauaarvuti protsessoril nagu x86. Lühemate ja vähemate juhiste olemasolu võimaldab RISC-protsessoritel olla väga energiatõhusad.
ARM on RISC-l põhinev suletud lähtekoodiga ISA, mis on litsentsitud ettevõtetele nende protsessorite ja SoC-de jaoks. ARM ISA võimaldab Armil kujundada suure jõudlusega RISC-protsessoreid, nagu Apple'i M1-kiibid. Teisest küljest on RISC-V avatud standardiga RISC-l põhinev ISA, mida igaüks saab kasutada oma kiipide kujundamiseks ilma litsentsitasusid maksmata. Selle avatud lähtekoodiga olemus võimaldab RISC-V ISA-d täiendavalt muuta ja laiendada, et teha konkreetsete ülesannete jaoks spetsiaalseid kiipe.
Kuigi see ei pruugi tunduda nii oluline, on see pidev konkurents ARM-i ja RISC-V vahel kindlasti kasulik kõigile tarbijatele, eriti mis puudutab IoT seadmeid, mikrokontrollereid, ühe pardaarvuteid ja pihuseadmeid, nagu nutitelefonid ja tahvelarvutid. Ja kes teab, kui tõestuseks on Apple'i M1 kiibid, võivad RISC-põhised protsessorid konkureerida x86 protsessoritega oodatust varem.
