Kun puhutaan prosessoreista, x86 ja ARM ovat kaksi termiä, jotka tulevat esiin eniten, varsinkin jos puhumme viimeaikaisista laitteista. Mutta arkkitehtuuria on monia muitakin. Olet esimerkiksi saattanut kuulla nimien RISC ja RISC-V leijuvan satunnaisesti.
Vaikka niillä on samanlaiset nimet, ne eivät voisi olla erilaisia. Joten mikä on RISC ja mikä on RISC-V? Ja mitä eroa sillä on?
Mikä on RISC?
RISC on laaja termi, joka tarkoittaa "pienennettyä käskysarjaa tietokonetta". Pohjimmiltaan RISC-tietokone on suunniteltu suorittamaan yksinkertaisempia, yksilöllisiä ohjeita. Verrattuna CISC: hen (monimutkaisen käskysarjan tietokone), RISC-prosessori käyttää yhtenäistä käskypituutta lähes kaikille käskyille. Sitä vastoin CISC-käskyt ovat monimutkaisempia ja voivat suorittaa matalan tason ja monivaiheisia toimintoja.
Yksinkertaistamiseksi RISC-prosessorit voivat suorittaa yksinkertaisempia, yhtenäisiä käskyjä, kun taas CISC voi suorittaa käskyjä, joiden monimutkaisuus ja laajuus vaihtelevat. Jokainen RISC-käsky voi tehdä vain yhden asian kerrallaan, kun taas CISC-käskyt voivat tehdä useita asioita samanaikaisesti. Koska ohjeet kirjoitetaan yksinkertaisemmalla koodilla ja ovat luonteeltaan yksinkertaisempia, RISC-prosessorit tarvitsevat usein enemmän ohjeita saavuttaakseen samat tehtävät kuin CISC-prosessorit. Tämä ero voidaan kompensoida lisäämällä nopeutta, jolla RISC-suoritin voi suorittaa nämä tehtävät liukuhihnaa käyttämällä. Koska ne ovat yksinkertaisempia, RISC-prosessorit voidaan myös suunnitella nopeammin kuin CISC-prosessorit, ja ne voivat suorittaa tehokkaampaa koodia.
Koska RISC ei ole arkkitehtuuri sinänsä, vaan pikemminkin laaja käsite, monia CPU-arkkitehtuureja voidaan pitää RISC: inä. Yksi tunnetuimmista RISC: istä prosessoriarkkitehtuuri on ARM, joka toimii älypuhelimissamme ja viime aikoina myös osa kannettavista tietokoneistamme ja tietokoneistamme. Muita ovat PowerPC, jota käytettiin Applen tietokoneissa ja pelikonsoleissa pitkään. Samaan aikaan x86:ta voidaan pitää CISC-suunnitteluna, koska se on monimutkaisempi.
RISC-termi syntyi Berkeley RISC -tutkimusprojektissa, jota johti David Patterson Kalifornian yliopistossa Berkeleyssä vuosina 1980–1984. Kuten käy ilmi, projekti oli todella onnistunut, ja termi "RISC" kattaisi kaiken supistetun ohjesarjan tietokoneet – jopa kilpaileva Stanfordin yliopiston suunnilleen samaan aikaan kehittämä MIPS-projekti tunnettiin lopulta RISC: nä arkkitehtuuri. Mitä tulee tuohon Berkeley-projektiin, sitä käytti Sunin kehittämä SPARC-mikroarkkitehtuuri. Mikrojärjestelmät – arkkitehtuuri, joka lopulta toimisi inspiraationa meidän ARM-arkkitehtuurillemme älypuhelimet.
Mikä on RISC-V?
Vaikka RISC ei sinänsä ole erityinen arkkitehtuuri, olet saattanut hämmentää yksi arkkitehtuuri, joka tarttui RISC-nimeen ja käytti sitä. Se on RISC-V. Se on Kalifornian yliopiston Berkeleyssä kehittämä ohjesarjaarkkitehtuuri (ISA), jonka on tarkoitus ilmentää RISC-prosessorin periaatteet ja samalla olla avoimen lähdekoodin standardi. Vaikka ARM, tunnetuin RISC-arkkitehtuuri, on patentoitu ja tarvitsee siruvalmistajien lisensoinnin, RISC-V on tarkoitettu rojaltivapaaksi ja yleisesti kaikkien vapaaksi käytettäväksi.
RISC-V aloitti kehityksen vuonna 2010 ja julkaistiin avoimelle yhteisölle vuonna 2015. Tietenkin, kun RISC-V julkaistiin, ARM oli jo miljoonissa älypuhelimissa maailmanlaajuisesti. Mutta toisin kuin ARM, RISC-V kehitettiin ja julkaistiin tavoitteena tarjota avoimen lähdekoodin, skaalautuva ja skaalautuva CPU-suunnittelu, joka voidaan ottaa käyttöön millä tahansa laitteella ilman minkäänlaisia rojalteja. Suunnittelijoiden mukaan vapaan käytön prosessoriarkkitehtuuri voi vähentää huomattavasti ohjelmiston kustannuksia mahdollistamalla paljon enemmän uudelleenkäyttöä ja lisäämällä kilpailua.
RISC-V ei ole arkkitehtuuri, jota käytetään laajasti älypuhelimissa tai muissa vastaavissa - loppujen lopuksi suurin osa niistä käyttää joko ARM: ia tai x86:ta. Silti sille näkee käyttöä. Tarkemmin sanottuna RISC-V: tä on käytetty pilvipalveluissa, palvelimissa ja sulautetuissa sovelluksissa. Tunnettuihin RISC-V-pohjaisiin malleihin kuuluu Pixel-älypuhelimien käyttämä Titan M2 -turvasiru. Tulevaisuudessa RISC-V-arkkitehtuurille on suunniteltu lisää käyttötapauksia, mukaan lukien suurten yritysten, kuten NVIDIA ja Seagate, käyttötapauksia. Koska se on rojaltivapaa, se alentaa kustannuksia ja on lopulta parempi kaikille.
RISC vs. RISC-V: Mitä eroa on?
Ensi silmäyksellä jotkut saattavat ajatella, että RISC-V on RISC: n muunnos ja että RISC on käskysarjaarkkitehtuuri. Loppujen lopuksi niillä on samanlaiset nimet, joten hämmennystä voi hyvinkin olla. Mutta se ei voisi olla kauempana totuudesta. Kuten olemme aiemmin selostaneet, ero on siinä, että toinen on varsinainen käskysarjaarkkitehtuuri, kun taas toinen on kattava termi, joka kattaa useita CPU-arkkitehtuureja.
Kuten aiemmin mainitsimme, RISC on laaja termi, jota käytetään puhumaan supistetun käskysarjan tietokoneista – tämä termi kattaa laajan valikoiman suorittimia. arkkitehtuurit, joissa on yksinkertaisempi suunnittelu ja ominaisuudet, joista osa on aktiivisesti käytössä miljardeissa laitteissa ja toiset, jotka on vanhentunut aika. Ja termi on olemassa erottamaan tällaiset tietokoneet CISC: istä tai monimutkaisista käskyjoukoista tietokoneet, termi, jota käytetään kuvaamaan x86-arkkitehtuuria, jota useimmat tietokoneet maailmanlaajuisesti käyttävät, sekä kourallinen muista.
Ja sitten RISC-V on käskysarja-arkkitehtuuri, joka perustuu RISC-suunnitteluun, mutta verrattuna muihin RISC-arkkitehtuureihin, kuten ARM, RISC-V oli avoimen lähdekoodin omaisuuden sijaan, mikä tarkoittaa, että mikä tahansa siruvalmistaja voi tehdä RISC-V-pohjaisia malleja maksamatta rojalteja tai lisenssimaksuja kuka tahansa. Se on suunniteltu käytettäväksi moniin eri tarkoituksiin, ja sitä tukevat monet piivalmistajat sekä monet avoimen lähdekoodin käyttöjärjestelmät.
Toinen kuvaa CPU-luokkaa, kun taas toinen on CPU-arkkitehtuuri sanan varsinaisessa merkityksessä, joka on vaihtoehto ARM: lle ja muille RISC-suorittimille.
RISC-V ja RISC eivät ole sama asia
RISC-termiä käytetään puhumaan tietyn tyyppisistä prosessoreista, ja se on termi, joka määrittelee monenlaisia arkkitehtuureja. Silti jotkut ihmiset ajattelevat virheellisesti, että RISC on CPU-arkkitehtuuri. Ne, jotka ajattelevat, ajattelevat todennäköisesti RISC-V: tä ja sekoittavat sen RISC-termiksi. Nyt tiedät eron.
