Ko govorimo o procesorjih, sta x86 in ARM izraza, ki se najpogosteje pojavljata, še posebej, če govorimo o novejših napravah. Vendar pa obstaja veliko več arhitektur. Na primer, morda ste občasno slišali imeni RISC in RISC-V.
Čeprav imata podobna imena, ne moreta biti bolj različna koncepta. Kaj je torej RISC in kaj RISC-V? In kakšna je razlika?
Kaj je RISC?
RISC je širok izraz, ki pomeni "računalnik z zmanjšanim naborom ukazov". V bistvu je računalnik RISC zasnovan tako, da izvaja enostavnejša, individualna navodila. V primerjavi s CISC (računalnik s kompleksnim nizom ukazov), procesor RISC uporablja enotno dolžino ukazov za skoraj vsa navodila. V nasprotju s tem so navodila CISC bolj zapletena in lahko izvajajo nizkonivojske in večstopenjske operacije.
Če poenostavimo, procesorji RISC lahko izvajajo enostavnejša, enotna navodila, medtem ko lahko CISC izvajajo navodila z različno kompleksnostjo in obsegom. Vsako navodilo RISC lahko naredi samo eno stvar hkrati, medtem ko lahko navodila CISC naredijo več stvari hkrati. Ker so navodila napisana v preprostejši kodi in so enostavnejša po naravi, procesorji RISC pogosto potrebujejo več navodil za doseganje istih nalog kot procesorji CISC. To razliko je mogoče izravnati s povečanjem hitrosti, s katero lahko CPE RISC izvaja te naloge s cevovodom. Ker so enostavnejši, je procesorje RISC mogoče oblikovati hitreje kot procesorje CISC in lahko izvajajo učinkovitejšo kodo.
Ker RISC sam po sebi ni arhitektura, temveč širši pojem, se lahko mnoge arhitekture CPU obravnavajo kot RISC. Eden najbolj znanih RISC procesorske arhitekture je ARM, ki poganja naše pametne telefone in v zadnjem času tudi nekaj naših prenosnikov in računalnikov. Drugi vključujejo PowerPC, ki se je dolgo uporabljal v računalnikih Apple in igralnih konzolah. Medtem lahko x86 štejemo za zasnovo CISC, saj je bolj zapleten.
Izraz RISC je skoval raziskovalni projekt Berkeley RISC, ki ga je vodil David Patterson na kalifornijski univerzi Berkeley od leta 1980 do 1984. Kot se je izkazalo, je bil projekt res uspešen in izraz "RISC" bi v nadaljevanju zajemal ves zmanjšan nabor navodil računalniki – celo konkurenčni projekt MIPS Univerze Stanford, razvit približno v istem času, je bil sčasoma znan kot RISC arhitektura. Kar zadeva ta specifični projekt Berkeley, ga je nato uporabljala mikroarhitektura SPARC, ki jo je razvil Sun Mikrosistemi – arhitektura, ki bi sčasoma služila kot navdih za arhitekturo ARM, ki je v našem pametni telefoni.
Kaj je RISC-V?
Čeprav RISC sam po sebi ni posebna arhitektura, ste morda zmedeni, ker je ena arhitektura zagrabila in uporabila ime RISC. To je RISC-V. To je arhitektura nabora ukazov (ISA), ki jo je razvila kalifornijska univerza v Berkeleyju in naj bi utelešala načela procesorja RISC, hkrati pa je odprtokodni standard. Medtem ko je ARM, najbolj znana arhitektura RISC, lastniška in potrebuje licenco proizvajalcev čipov, je RISC-V mišljen kot brezplačna in na splošno brezplačna za uporabo za vse.
RISC-V se je začel razvijati leta 2010 in je bil objavljen v odprti skupnosti leta 2015. Seveda, ko je bil izdan RISC-V, je bil ARM že v milijonih pametnih telefonov po vsem svetu. Toda za razliko od ARM je bil RISC-V razvit in izdan z namenom predstaviti zasnovo CPE, ki je odprtokodna, razširljiva in ki jo je mogoče namestiti na katero koli napravo brez kakršnih koli licenčnin. Po besedah oblikovalcev lahko arhitektura procesorja za brezplačno uporabo dramatično zniža stroške programske opreme, saj omogoča veliko večjo ponovno uporabo in omogoča večjo konkurenco.
RISC-V ni arhitektura, ki bi se široko uporabljala na pametnih telefonih ali čem podobnem – navsezadnje jih večina uporablja ARM ali x86. Kljub temu je nekaj uporabnega. Natančneje, RISC-V se uporablja v računalništvu v oblaku, strežnikih in vdelanih aplikacijah. Znani modeli, ki temeljijo na RISC-V, vključujejo varnostni čip Titan M2, ki ga uporabljajo pametni telefoni Pixel. V prihodnosti je več načrtovanih primerov uporabe za arhitekturo RISC-V, vključno s tistimi od velikih podjetij, kot sta NVIDIA in Seagate. Ker je brezplačen, znižuje stroške in je na koncu boljši za vse.
RISC vs. RISC-V: Kakšna je razlika?
Na prvi pogled bi lahko nekateri mislili, da je RISC-V različica RISC in da je RISC arhitektura niza navodil. Navsezadnje imata podobna imena, tako da lahko pride do zmede. Toda to ne more biti dlje od resnice. Kot smo že podrobno opisali, je razlika v tem, da je ena dejanska arhitektura niza navodil, medtem ko je druga splošni izraz, ki zajema več arhitektur CPE.
Kot smo že omenili, je RISC širok izraz, ki se uporablja za govorjenje o računalnikih z zmanjšanim naborom ukazov – ta izraz zajema širok spekter procesorjev arhitekture s preprostejšo zasnovo in zmožnostmi, nekatere od njih aktivno uporablja milijarde naprav, druge pa so bile opuščene čez čas. Izraz obstaja za razlikovanje teh vrst računalnikov od CISC-jev ali kompleksnih naborov ukazov računalniki, izraz, ki se uporablja za opis arhitekture x86, ki jo uporablja večina osebnih računalnikov po vsem svetu, pa tudi peščica drugih.
In potem, RISC-V je arhitektura nabora navodil, ki temelji na zasnovi RISC, toda v primerjavi z drugimi arhitekturami RISC, kot je ARM, je bil RISC-V odprtokodni namesto lastniški, kar pomeni, da lahko vsak izdelovalec čipov izdeluje modele, ki temeljijo na RISC-V, ne da bi plačal licenčnine ali licenčnine za kdorkoli. Zasnovan je bil za uporabo v različne namene, podpirajo pa ga številni proizvajalci silicija in številni odprtokodni operacijski sistemi.
Ena opisuje kategorijo procesorjev, druga pa je arhitektura procesorjev v pravem pomenu besede, ki je alternativa ARM in drugim procesorjem RISC.
RISC-V in RISC nista enaka
Izraz RISC se uporablja za govorjenje o določenih vrstah procesorjev in je izraz, ki opredeljuje široko paleto arhitektur. Kljub temu nekateri zmotno mislijo, da je RISC arhitektura procesorja. Tisti, ki to počnejo, verjetno namesto tega razmišljajo o RISC-V in ga zamenjujejo z izrazom RISC. Zdaj poznate razliko.