Keď hovoríme o procesoroch, x86 a ARM sú dva pojmy, ktoré sa vyskytujú najčastejšie, najmä ak hovoríme o najnovších zariadeniach. Ale existuje oveľa viac architektúr. Napríklad ste už mohli občas počuť názvy RISC a RISC-V.
Napriek tomu, že majú podobné mená, nemôžu byť rozdielnejšie pojmy. Čo je teda RISC a čo je RISC-V? A aký je v tom rozdiel?
čo je RISC?
RISC je široký pojem, ktorý znamená „počítač s redukovanou inštrukčnou sadou“. Počítač RISC je v podstate navrhnutý tak, aby spúšťal jednoduchšie, individuálne inštrukcie. V porovnaní s CISC (počítač s komplexnou inštrukčnou sadou), RISC procesor používa jednotnú dĺžku inštrukcie pre takmer všetky inštrukcie. Na rozdiel od toho sú inštrukcie CISC zložitejšie a môžu vykonávať nízkoúrovňové a viackrokové operácie.
Pre zjednodušenie môžu RISC procesory vykonávať jednoduchšie, jednotné inštrukcie, zatiaľ čo CISC môžu vykonávať inštrukcie s rôznou zložitosťou a rozsahom. Každá inštrukcia RISC môže robiť iba jednu vec naraz, zatiaľ čo inštrukcie CISC môžu robiť viacero vecí súčasne. Pretože inštrukcie sú napísané v jednoduchšom kóde a majú jednoduchší charakter, RISC procesory často potrebujú viac inštrukcií na dosiahnutie rovnakých úloh ako CISC procesory. Tento rozdiel je možné kompenzovať zvýšením rýchlosti, ktorou môže RISC CPU vykonávať tieto úlohy pomocou pipeliningu. Keďže sú jednoduchšie, RISC procesory môžu byť navrhnuté rýchlejšie ako CISC procesory a môžu spúšťať efektívnejší kód.
Keďže RISC nie je architektúra ako taká, ale skôr široký pojem, mnohé architektúry CPU možno považovať za RISC. Jeden z najznámejších RISC architektúry procesorov je ARM, ktorá poháňa naše smartfóny a po novom aj niektoré z našich notebookov a počítačov. Medzi ďalšie patrí PowerPC, ktorý sa dlho používal v počítačoch a herných konzolách Apple. Medzitým možno x86 považovať za dizajn CISC, pretože je zložitejší.
Termín RISC bol vytvorený výskumným projektom Berkeley RISC, ktorý viedol David Patterson na Kalifornskej univerzite v Berkeley v rokoch 1980 až 1984. Ako sa ukázalo, projekt bol skutočne úspešný a výraz „RISC“ by mohol ďalej zahŕňať celý redukovaný súbor inštrukcií. počítače – dokonca aj konkurenčný projekt MIPS Stanfordskej univerzity vyvinutý približne v rovnakom čase bol nakoniec známy ako RISC architektúra. Čo sa týka tohto konkrétneho projektu v Berkeley, ďalej ho používala mikroarchitektúra SPARC vyvinutá spoločnosťou Sun Microsystems — architektúra, ktorá by nakoniec slúžila ako inšpirácia pre architektúru ARM, ktorá je v našej smartfóny.
Čo je RISC-V?
Aj keď RISC sám o sebe nie je špecifickou architektúrou, možno ste boli zmätení jednou architektúrou, ktorá chytila a použila názov RISC. To je RISC-V. Ide o architektúru inštrukčnej sady (ISA) vyvinutú Kalifornskou univerzitou v Berkeley, ktorá má stelesňovať princípy procesora RISC a zároveň je štandardom s otvoreným zdrojom. Zatiaľ čo ARM, najznámejšia architektúra RISC, je proprietárna a vyžaduje licenciu od výrobcov čipov, RISC-V má byť bez licenčných poplatkov a vo všeobecnosti ho môže používať každý.
RISC-V sa začal vyvíjať v roku 2010 a pre otvorenú komunitu bol vydaný v roku 2015. Samozrejme, keď bol vydaný RISC-V, ARM bol už v miliónoch smartfónov po celom svete. Ale na rozdiel od ARM bol RISC-V vyvinutý a vydaný s cieľom poskytnúť dizajn CPU, ktorý je open source, škálovateľný a ktorý môže byť nasadený na akomkoľvek zariadení bez akýchkoľvek poplatkov. Podľa dizajnérov môže voľne použiteľná architektúra CPU dramaticky znížiť náklady na softvér tým, že umožní oveľa viac opätovného použitia a umožní väčšiu konkurenciu.
RISC-V nie je architektúra, ktorá je široko nasadzovaná na smartfónoch alebo niečo podobné – koniec koncov, väčšina z nich používa buď ARM alebo x86. Napriek tomu to vidí nejaké využitie. Presnejšie povedané, RISC-V sa používa v cloud computingu, serveroch a vstavaných aplikáciách. Známe návrhy založené na RISC-V zahŕňajú bezpečnostný čip Titan M2 používaný smartfónmi Pixel. V budúcnosti sa plánuje viac prípadov použitia architektúry RISC-V, vrátane tých od známych spoločností ako NVIDIA a Seagate. Keďže je to bez licenčných poplatkov, znižuje to náklady a nakoniec je to lepšie pre všetkých.
RISC vs. RISC-V: Aký je rozdiel?
Niektorí ľudia by si na prvý pohľad mohli myslieť, že RISC-V je variant RISC a že RISC je architektúra inštrukčnej sady. Koniec koncov, majú podobné mená, takže môže veľmi dobre vzniknúť priestor na zámenu. Ale to nemôže byť ďalej od pravdy. Ako sme už podrobne uviedli, rozdiel spočíva v tom, že jedna je skutočná architektúra inštrukčnej sady, zatiaľ čo druhá je zastrešujúci pojem zahŕňajúci viaceré architektúry CPU.
Ako sme už spomenuli, RISC je široký pojem, ktorý sa používa na hovorenie o počítačoch so zníženou inštrukčnou sadou – tento pojem zahŕňa širokú škálu CPU. architektúry s jednoduchším dizajnom a možnosťami, z ktorých niektoré aktívne využívajú miliardy zariadení a iné, ktoré boli zastarané čas. A termín existuje na odlíšenie týchto druhov počítačov od CISC alebo komplexných inštrukčných súborov počítače, termín, ktorý sa používa na opis architektúry x86 používanej väčšinou počítačov na celom svete, ako aj niekoľkých iných.
A potom, RISC-V je architektúra inštrukčnej sady založená na dizajne RISC, ale v porovnaní s inými architektúrami RISC, ako je ARM, bola RISC-V open-source namiesto proprietárneho, čo znamená, že každý výrobca čipov môže vytvárať návrhy založené na RISC-V bez platenia licenčných poplatkov alebo poplatkov za ktokoľvek. Bol navrhnutý na použitie na rôzne účely a je podporovaný mnohými výrobcami kremíka, ako aj množstvom operačných systémov s otvoreným zdrojovým kódom.
Jeden popisuje kategóriu CPU, zatiaľ čo druhý je architektúra CPU v správnom zmysle slova, ktorá je alternatívou k ARM a iným RISC CPU.
RISC-V a RISC nie sú to isté
Termín RISC sa používa na označenie určitých druhov procesorov a je to termín, ktorý definuje širokú škálu architektúr. Niektorí ľudia si však mylne myslia, že RISC je architektúra CPU. Tí, ktorí to robia, pravdepodobne namiesto toho uvažujú o RISC-V a mýlia si ho s výrazom RISC. Teraz poznáte rozdiel.
