Co je RISC, co je RISC V a jak se liší?

Když mluvíme o procesorech, x86 a ARM jsou dva pojmy, které se nejčastěji objevují, zvláště pokud mluvíme o nejnovějších zařízeních. Ale existuje mnohem více architektur. Možná jste například někdy slyšeli názvy RISC a RISC-V.

Přestože mají podobná jména, nemohou být více odlišnými pojmy. Co je tedy RISC a co je RISC-V? A jaký je v tom rozdíl?

Co je RISC?

RISC je široký pojem, který znamená "počítač s redukovanou instrukční sadou." Počítač RISC je v podstatě navržen tak, aby spouštěl jednodušší individuální instrukce. Ve srovnání s CISC (komplexní instrukční sada počítač), RISC procesor používá jednotnou délku instrukce pro téměř všechny instrukce. Naproti tomu instrukce CISC jsou složitější a mohou provádět nízkoúrovňové a vícekrokové operace.

Pro zjednodušení mohou procesory RISC provádět jednodušší, jednotné instrukce, zatímco CISC mohou provádět instrukce s různou složitostí a rozsahem. Každá instrukce RISC může dělat pouze jednu věc najednou, zatímco instrukce CISC mohou dělat více věcí současně. Protože instrukce jsou psány v jednodušším kódu a jsou jednodušší povahy, RISC procesory často potřebují více instrukcí k dosažení stejných úkolů jako CISC procesory. Tento rozdíl lze kompenzovat zvýšením rychlosti, kterou může tento RISC CPU provádět tyto úlohy pomocí zřetězení. Protože jsou jednodušší, RISC procesory mohou být také navrženy rychleji než CISC procesory a mohou spouštět efektivnější kód.

Protože RISC není architektura sama o sobě, ale spíše široký pojem, mnoho architektur CPU lze považovat za RISC. Jeden z nejznámějších RISC architektura procesoru je ARM, která pohání naše chytré telefony a nově také některé z našich notebooků a počítačů. Mezi další patří PowerPC, který byl dlouhou dobu používán v počítačích Apple a herních konzolích. Mezitím lze x86 považovat za design CISC, protože je složitější.

Termín RISC byl vytvořen výzkumným projektem Berkeley RISC vedeným Davidem Pattersonem na University of California v Berkeley v letech 1980 až 1984. Jak se ukázalo, projekt byl opravdu úspěšný a termín „RISC“ by dále zahrnoval všechny redukované instrukční sady. počítače – dokonce i konkurenční projekt MIPS Stanfordské univerzity vyvinutý přibližně ve stejnou dobu byl nakonec znám jako RISC architektura. Pokud jde o tento konkrétní projekt v Berkeley, byl dále používán mikroarchitekturou SPARC vyvinutou společností Sun Microsystems – architektura, která by nakonec posloužila jako inspirace pro architekturu ARM, která je v našem chytré telefony.

Co je RISC-V?

I když RISC sám o sobě není specifická architektura, možná vás zmátla jedna architektura, která se chytla a použila název RISC. To je RISC-V. Je to architektura instrukční sady (ISA) vyvinutá Kalifornskou univerzitou v Berkeley, která má ztělesňovat principy procesoru RISC a zároveň je standardem s otevřeným zdrojovým kódem. Zatímco ARM, nejznámější architektura RISC, je proprietární a potřebuje licencování od výrobců čipů, RISC-V má být bez licenčních poplatků a obecně k bezplatnému použití pro každého.

RISC-V se začal vyvíjet v roce 2010 a v roce 2015 byl uvolněn pro otevřenou komunitu. Samozřejmě, že když byl vydán RISC-V, ARM byl již v milionech smartphonů po celém světě. Ale na rozdíl od ARM byl RISC-V vyvinut a vydán s cílem uvést design CPU, který byl open source, škálovatelný a který mohl být nasazen na jakémkoli zařízení bez jakýchkoli poplatků. Podle návrhářů může architektura CPU pro volné použití dramaticky snížit náklady na software tím, že umožní mnohem více opakovaného použití a umožní větší konkurenci.

RISC-V není architektura, která by se široce nasazovala na smartphony nebo něco podobného – koneckonců většina z nich používá buď ARM nebo x86. Přesto to vidí nějaké využití. Přesněji řečeno, RISC-V byl použit v cloud computingu, serverech a vestavěných aplikacích. Mezi známé návrhy založené na RISC-V patří bezpečnostní čip Titan M2 používaný smartphony Pixel. V budoucnu se plánuje více případů použití architektury RISC-V, včetně těch od velkých společností, jako je NVIDIA a Seagate. Vzhledem k tomu, že je zdarma, snižuje náklady a je nakonec lepší pro všechny.

RISC vs. RISC-V: Jaký je rozdíl?

Někomu by se na první pohled mohlo zdát, že RISC-V je varianta RISC a že RISC je architektura instrukční sady. Koneckonců, mají podobná jména, takže může velmi dobře dojít k záměně. Ale to nemůže být dále od pravdy. Jak jsme podrobně uvedli dříve, rozdíl spočívá v tom, že jedna je architektura skutečné instrukční sady, zatímco druhá je zastřešující pojem zahrnující více architektur CPU.

Jak jsme zmínili dříve, RISC je široký pojem, který se používá k hovoření o počítačích s redukovanou instrukční sadou – tento pojem zahrnuje širokou škálu CPU. architektury s jednodušším designem a možnostmi, některé z nich aktivně využívají miliardy zařízení a jiné, které již byly zastaralé čas. A existuje termín, který odlišuje tento druh počítačů od CISC nebo komplexní instrukční sady počítače, termín, který se používá k popisu architektury x86, kterou používá většina počítačů po celém světě, a také několik ostatních.

A pak, RISC-V je architektura instrukční sady založená na návrhu RISC, ale ve srovnání s jinými architekturami RISC, jako je ARM, byla RISC-V open-source namísto proprietárního, což znamená, že každý výrobce čipů může vytvářet návrhy založené na RISC-V bez placení licenčních poplatků nebo poplatků za kdokoliv. Byl navržen tak, aby byl používán pro různé účely, a je podporován mnoha výrobci křemíku a také mnoha operačními systémy s otevřeným zdrojovým kódem.

Jeden popisuje kategorii CPU, zatímco druhý je architektura CPU ve správném smyslu slova, která je alternativou k ARM a dalším RISC CPU.

RISC-V a RISC nejsou totéž

Termín RISC se používá pro určité druhy procesorů a je to termín, který definuje širokou škálu architektur. Přesto se někteří lidé mylně domnívají, že RISC je architektura CPU. Ti, kteří ano, pravděpodobně místo toho přemýšlejí o RISC-V a zaměňují jej za termín RISC. Nyní znáte rozdíl.