Mówiąc o procesorach, x86 i ARM to dwa terminy, które pojawiają się najczęściej, zwłaszcza jeśli mówimy o najnowszych urządzeniach. Ale jest o wiele więcej architektur. Na przykład, być może słyszałeś od czasu do czasu nazwy RISC i RISC-V.

Pomimo podobnych nazw, nie mogły być bardziej różnymi koncepcjami. Czym więc jest RISC, a czym jest RISC-V? A jaka jest różnica?

Co to jest RISC?

RISC to szerokie pojęcie oznaczające „komputer ze zredukowanym zestawem instrukcji”. Zasadniczo komputer RISC jest zasadniczo zaprojektowany do wykonywania prostszych, indywidualnych instrukcji. W porównaniu do CISC (komputer ze złożonym zestawem instrukcji), procesor RISC używa jednolitej długości instrukcji dla prawie wszystkich instrukcji. Natomiast instrukcje CISC są bardziej złożone i mogą wykonywać operacje niskiego poziomu i wieloetapowe.

Aby uprościć, procesory RISC mogą wykonywać prostsze, jednolite instrukcje, podczas gdy CISC może wykonywać instrukcje o różnej złożoności i zakresie. Każda instrukcja RISC może wykonywać tylko jedną czynność naraz, podczas gdy instrukcje CISC mogą wykonywać wiele czynności jednocześnie. Ponieważ instrukcje są pisane prostszym kodem i mają prostszy charakter, procesory RISC często potrzebują więcej instrukcji, aby wykonać te same zadania, co procesory CISC. Różnicę tę można zrekompensować, zwiększając szybkość, z jaką ten procesor RISC może wykonywać te zadania przy użyciu potokowania. Ponieważ są prostsze, procesory RISC mogą być projektowane szybciej niż procesory CISC i mogą wykonywać bardziej wydajny kod.

instagram viewer

Ponieważ RISC nie jest architekturą samą w sobie, ale raczej szerokim pojęciem, wiele architektur procesorów można uznać za RISC. Jeden z najbardziej znanych RISC architektury procesorów to ARM, który zasila nasze smartfony, a ostatnio również niektóre z naszych laptopów i komputerów. Inne to PowerPC, który przez długi czas był używany w komputerach Apple i konsolach do gier. Tymczasem x86 można uznać za projekt CISC, ponieważ jest bardziej złożony.

Termin RISC został wymyślony w ramach projektu badawczego Berkeley RISC kierowanego przez Davida Pattersona na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley w latach 1980-1984. Jak się okazało, projekt był naprawdę udany, a termin „RISC” obejmowałby cały zredukowany zestaw instrukcji komputerów — nawet konkurencyjny projekt MIPS opracowany przez Uniwersytet Stanforda mniej więcej w tym samym czasie został ostatecznie nazwany RISC architektura. Jeśli chodzi o ten konkretny projekt Berkeley, był on następnie używany przez mikroarchitekturę SPARC opracowaną przez firmę Sun Mikrosystemy — architektura, która ostatecznie posłuży jako inspiracja dla naszej architektury ARM smartfony.

Co to jest RISC-V?

Chociaż RISC sam w sobie nie jest specyficzną architekturą, możesz być zdezorientowany, gdy jedna architektura przechwytuje i używa nazwy RISC. To jest RISC-V. Jest to architektura zestawu instrukcji (ISA) opracowana przez Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley, która ma odzwierciedlać zasady procesora RISC, będąc jednocześnie standardem typu open source. Podczas gdy ARM, najbardziej znana architektura RISC, jest zastrzeżona i wymaga licencji od producentów układów scalonych, RISC-V ma być bezpłatna i ogólnie bezpłatna dla wszystkich.

Rozwój RISC-V rozpoczął się w 2010 roku i został udostępniony otwartej społeczności w 2015 roku. Oczywiście, gdy wypuszczono RISC-V, ARM był już w milionach smartfonów na całym świecie. Ale w przeciwieństwie do ARM, RISC-V został opracowany i wydany w celu udostępnienia projektu procesora, który byłby open source, skalowalny i który można by wdrożyć na dowolnym urządzeniu bez jakichkolwiek opłat licencyjnych. Zdaniem projektantów posiadanie darmowej architektury procesora może radykalnie obniżyć koszty oprogramowania, umożliwiając znacznie częstsze ponowne wykorzystanie i większą konkurencję.

RISC-V nie jest architekturą, która jest szeroko wdrażana na smartfonach lub czymkolwiek podobnym — w końcu większość z nich korzysta z ARM lub x86. Mimo to widać pewne zastosowanie. Mówiąc dokładniej, RISC-V był używany w przetwarzaniu w chmurze, serwerach i aplikacjach wbudowanych. Znane projekty oparte na RISC-V obejmują układ zabezpieczający Titan M2 używany w smartfonach Pixel. W przyszłości planowanych jest więcej przypadków użycia architektury RISC-V, w tym od znanych firm, takich jak NVIDIA i Seagate. Ponieważ jest bezpłatny, obniża koszty i ostatecznie jest lepszy dla wszystkich.

RISC vs. RISC-V: Jaka jest różnica?

Na pierwszy rzut oka niektórzy ludzie mogą pomyśleć, że RISC-V jest wariantem RISC, a RISC jest architekturą zestawu instrukcji. W końcu mają podobne nazwy, więc może być miejsce na zamieszanie. Ale to nie może być dalsze od prawdy. Jak wyjaśniliśmy wcześniej, różnica polega na tym, że jedna to rzeczywista architektura zestawu instrukcji, a druga to nadrzędny termin obejmujący wiele architektur procesorów.

Jak wspomnieliśmy wcześniej, RISC to szerokie pojęcie używane do mówienia o komputerach z ograniczonym zestawem instrukcji — termin ten obejmuje szeroki zakres procesorów architektury z prostszymi projektami i możliwościami, z których niektóre są aktywnie wykorzystywane przez miliardy urządzeń, a inne są przestarzałe czas. Termin istnieje, aby odróżnić tego rodzaju komputery od CISC lub złożonego zestawu instrukcji komputery, termin używany do opisania architektury x86 używanej przez większość komputerów na całym świecie, a także kilka innych.

A potem RISC-V jest architekturą zestawu instrukcji opartą na projekcie RISC, ale w porównaniu z innymi architekturami RISC, takimi jak ARM, RISC-V był open source zamiast zastrzeżonych, co oznacza, że ​​każdy producent chipów może tworzyć projekty oparte na RISC-V bez płacenia tantiem lub opłat licencyjnych za ktokolwiek. Został zaprojektowany do różnych celów i jest obsługiwany przez wielu producentów krzemu, a także przez wiele systemów operacyjnych typu open source.

Jeden opisuje kategorię procesorów, podczas gdy drugi to architektura procesora we właściwym znaczeniu tego słowa, która jest alternatywą dla procesorów ARM i innych procesorów RISC.

RISC-V i RISC to nie to samo

Termin RISC jest używany do mówienia o niektórych rodzajach procesorów i jest terminem definiującym szeroki zakres architektur. Jednak niektórzy ludzie błędnie myślą, że RISC to architektura procesora. Ci, którzy to robią, prawdopodobnie myślą o RISC-V i mylą go z terminem RISC. Teraz znasz różnicę.