Runājot par procesoriem, x86 un ARM ir divi visbiežāk sastopamie termini, it īpaši, ja mēs runājam par jaunākajām ierīcēm. Bet tur ir daudz vairāk arhitektūru. Piemēram, jūs, iespējams, dzirdējāt vārdus RISC un RISC-V, kas laiku pa laikam ir izplatījušies.
Neskatoties uz to, ka tiem ir līdzīgi nosaukumi, tie nevar būt atšķirīgi. Tātad, kas ir RISC un kas ir RISC-V? Un kāda starpība?
Kas ir RISC?
RISC ir plašs termins, kas nozīmē "dators ar samazinātu instrukciju kopu". Būtībā RISC dators būtībā ir paredzēts vienkāršāku, individuālu instrukciju izpildei. Salīdzinot ar CISC (sarežģītas instrukciju kopas dators), RISC procesors gandrīz visām instrukcijām izmanto vienotu instrukciju garumu. Turpretim CISC instrukcijas ir sarežģītākas un var izpildīt zema līmeņa un daudzpakāpju darbības.
Lai vienkāršotu, RISC procesori var izpildīt vienkāršākas, vienotas instrukcijas, savukārt CISC var izpildīt instrukcijas ar dažādu sarežģītību un diapazonu. Katra RISC instrukcija vienlaikus var veikt tikai vienu darbību, savukārt CISC norādījumi var veikt vairākas darbības vienlaikus. Tā kā instrukcijas ir rakstītas vienkāršākā kodā un pēc būtības ir vienkāršākas, RISC procesoriem bieži vien ir nepieciešams vairāk instrukciju, lai veiktu tos pašus uzdevumus kā CISC procesoriem. Šo atšķirību var kompensēt, palielinot ātrumu, ar kādu šis RISC CPU var izpildīt šos uzdevumus, izmantojot konveijeru. Tā kā tie ir vienkāršāki, RISC procesorus var izstrādāt arī ātrāk nekā CISC procesorus, un tie var palaist efektīvāku kodu.
Tā kā RISC nav arhitektūra pati par sevi, bet gan plašs termins, daudzas CPU arhitektūras var uzskatīt par RISC. Viens no slavenākajiem RISC procesora arhitektūra ir ARM, kas darbina mūsu viedtālruņus un nesen arī daži no mūsu klēpjdatoriem un datoriem. Citi ietver PowerPC, kas ilgu laiku tika izmantots Apple datoros un spēļu konsolēs. Tikmēr x86 var uzskatīt par CISC dizainu, jo tas ir sarežģītāks.
RISC terminu ieviesa Bērklijas RISC pētniecības projekts, kuru vadīja Deivids Patersons Kalifornijas universitātē Bērklijā no 1980. līdz 1984. gadam. Kā izrādās, projekts bija patiešām veiksmīgs, un termins "RISC" turpmāk ietvertu visu samazināto instrukciju kopu. datori — pat Stenfordas universitātes konkurējošs MIPS projekts, kas tika izstrādāts aptuveni tajā pašā laikā, galu galā tika dēvēts par RISC arhitektūra. Runājot par konkrēto Bērklija projektu, to turpināja izmantot Sun izstrādātā SPARC mikroarhitektūra. Mikrosistēmas — arhitektūra, kas galu galā kalpos par iedvesmu mūsu rīcībā esošajai ARM arhitektūrai viedtālruņi.
Kas ir RISC-V?
Lai gan RISC pati par sevi nav konkrēta arhitektūra, jūs, iespējams, ir mulsinājusi viena arhitektūra, kas satver un izmanto RISC nosaukumu. Tas ir RISC-V. Tā ir Kalifornijas Universitātes Bērklijā izstrādāta instrukciju kopas arhitektūra (ISA), kas ir paredzēta, lai iemiesotu RISC procesora principus, vienlaikus esot arī atvērtā koda standarts. Lai gan ARM, vispazīstamākā RISC arhitektūra, ir patentēta, un tai ir nepieciešama mikroshēmu ražotāju licencēšana, RISC-V ir paredzēts bez autoratlīdzības un parasti bez maksas lietojams ikvienam.
RISC-V sāka izstrādāt 2010. gadā un tika izlaists atklātajai kopienai 2015. gadā. Protams, kad RISC-V tika izlaists, ARM jau bija miljonos viedtālruņu visā pasaulē. Bet atšķirībā no ARM, RISC-V tika izstrādāts un izlaists ar mērķi ieviest atvērtā koda, mērogojamu CPU dizainu, ko varētu izvietot jebkurā ierīcē bez jebkāda veida honorāriem. Pēc dizaineru domām, brīvas CPU arhitektūras izmantošana var ievērojami samazināt programmatūras izmaksas, nodrošinot daudz lielāku atkārtotu izmantošanu un nodrošinot lielāku konkurenci.
RISC-V nav arhitektūra, kas tiek plaši izmantota viedtālruņos vai tamlīdzīgi — galu galā lielākā daļa no tiem izmanto vai nu ARM, vai x86. Tomēr tam ir zināms pielietojums. Konkrētāk, RISC-V ir izmantots mākoņdatniecībā, serveros un iegultās lietojumprogrammās. Zināmie uz RISC-V balstīti dizaini ietver Titan M2 drošības mikroshēmu, ko izmanto Pixel viedtālruņi. Nākotnē ir vairāk plānotu RISC-V arhitektūras izmantošanas gadījumu, tostarp tādiem lieliem uzņēmumiem kā NVIDIA un Seagate. Tā kā tas ir bez autoratlīdzības, tas samazina izmaksas un galu galā ir labāks ikvienam.
RISC vs. RISC-V: kāda ir atšķirība?
No pirmā acu uzmetiena daži cilvēki varētu domāt, ka RISC-V ir RISC variants un ka RISC ir instrukciju kopas arhitektūra. Galu galā tiem ir līdzīgi nosaukumi, tāpēc ļoti labi var rasties neskaidrības. Bet tas nevarēja būt tālāk no patiesības. Kā mēs jau aprakstījām iepriekš, atšķirība ir tāda, ka viena ir faktiskā instrukciju kopas arhitektūra, bet otra ir visaptverošs termins, kas ietver vairākas CPU arhitektūras.
Kā jau minējām iepriekš, RISC ir plašs termins, ko lieto, lai runātu par datoriem ar samazinātu instrukciju kopu — šis termins ietver plašu CPU klāstu. arhitektūras ar vienkāršāku dizainu un iespējām, dažas no tām aktīvi izmanto miljardiem ierīču, bet citas ir novecojušas laiks. Šis termins pastāv, lai atšķirtu šāda veida datorus no CISC jeb sarežģītas instrukciju kopas datori — termins, ko lieto, lai aprakstītu x86 arhitektūru, ko izmanto lielākā daļa datoru visā pasaulē, kā arī nedaudz citiem.
Un tad RISC-V ir instrukciju kopas arhitektūra, kuras pamatā ir RISC dizains, taču salīdzinājumā ar citām RISC arhitektūrām, piemēram, ARM, RISC-V bija atvērtā koda, nevis patentēta, kas nozīmē, ka jebkurš mikroshēmu ražotājs var izgatavot uz RISC-V balstītus dizainus, nemaksājot autoratlīdzības vai licencēšanas maksas par jebkurš. Tas tika izstrādāts izmantošanai dažādiem mērķiem, un to atbalsta daudzi silīcija ražotāji, kā arī daudzas atvērtā pirmkoda operētājsistēmas.
Viens apraksta CPU kategoriju, bet otrs ir CPU arhitektūra šī vārda īstajā nozīmē, kas ir alternatīva ARM un citiem RISC CPU.
RISC-V un RISC nav viens un tas pats
Termins RISC tiek izmantots, lai runātu par noteiktiem procesoru veidiem, un tas ir termins, kas definē plašu arhitektūru klāstu. Tomēr daži cilvēki kļūdaini domā, ka RISC ir CPU arhitektūra. Tie, kas to dara, droši vien domā par RISC-V un sajauc to ar terminu RISC. Tagad jūs zināt atšķirību.
