Когато говорим за процесори, x86 и ARM са двата термина, които се срещат най-често, особено ако говорим за скорошни устройства. Но има много повече архитектури. Например, може би сте чували имената RISC и RISC-V да се носят от време на време.
Въпреки че имат подобни имена, те не могат да бъдат по-различни понятия. И така, какво е RISC и какво е RISC-V? И каква е разликата?
Какво е RISC?
RISC е широк термин, който означава "компютър с намален набор от инструкции". По принцип RISC компютърът е проектиран да изпълнява по-прости, индивидуални инструкции. В сравнение с CISC (компютър със сложен набор от инструкции), RISC процесорът използва еднаква дължина на инструкцията за почти всички инструкции. За разлика от тях, CISC инструкциите са по-сложни и могат да изпълняват операции на ниско ниво и многоетапни.
За опростяване, RISC процесорите могат да изпълняват по-прости, унифицирани инструкции, докато CISC могат да изпълняват инструкции с различна сложност и обхват. Всяка RISC инструкция може да прави само едно нещо в даден момент, докато CISC инструкциите могат да правят няколко неща едновременно. Тъй като инструкциите са написани в по-прост код и са по-прости по природа, RISC процесорите често се нуждаят от повече инструкции, за да постигнат същите задачи като CISC процесорите. Тази разлика може да бъде компенсирана чрез увеличаване на скоростта, с която този RISC CPU може да изпълнява тези задачи с помощта на конвейер. Тъй като са по-прости, RISC процесорите също могат да бъдат проектирани по-бързо от CISC процесорите и могат да изпълняват по-ефективен код.
Тъй като RISC не е архитектура сама по себе си, а по-скоро широко понятие, много CPU архитектури могат да се считат за RISC. Един от най-известните RISC процесорните архитектури са ARM, който захранва нашите смартфони, а отскоро също някои от нашите лаптопи и компютри. Други включват PowerPC, който се използва в компютри и конзоли за игри на Apple дълго време. Междувременно x86 може да се счита за CISC дизайн, тъй като е по-сложен.
Терминът RISC е въведен от изследователския проект RISC в Бъркли, ръководен от Дейвид Патерсън в Калифорнийския университет, Бъркли, от 1980 до 1984 г. Както се оказа, проектът беше наистина успешен и терминът "RISC" ще продължи да обхваща целия намален набор от инструкции компютри - дори конкурентен MIPS проект от Станфордския университет, разработен приблизително по същото време, в крайна сметка беше известен като RISC архитектура. Що се отнася до този специфичен проект в Бъркли, той продължи да се използва от микроархитектурата SPARC, разработена от Sun Микросистеми – архитектура, която в крайна сметка ще послужи като вдъхновение за ARM архитектурата, която е в нашата смартфони.
Какво е RISC-V?
Докато RISC сам по себе си не е конкретна архитектура, може да сте се объркали от една архитектура, която грабва и използва името RISC. Това е RISC-V. Това е архитектура с набор от инструкции (ISA), разработена от Калифорнийския университет в Бъркли, която има за цел да въплъти принципите на RISC процесор, като същевременно е стандарт с отворен код. Докато ARM, най-известната RISC архитектура, е патентована и се нуждае от лицензиране от производителите на чипове, RISC-V е предназначен да бъде безплатна и като цяло безплатна за използване от всички.
RISC-V започна да се разработва през 2010 г. и беше пуснат в отворената общност през 2015 г. Разбира се, когато RISC-V беше пуснат, ARM вече беше в милиони смартфони по целия свят. Но за разлика от ARM, RISC-V е разработен и пуснат с цел да представи дизайн на CPU, който е с отворен код, мащабируем и който може да бъде внедрен на всяко устройство без каквито и да било възнаграждения. Според дизайнерите наличието на CPU архитектура за безплатна употреба може драстично да намали цената на софтуера, като позволи много повече повторно използване и позволи повече конкуренция.
RISC-V не е архитектура, която е широко разпространена на смартфони или нещо подобно - в края на краищата повечето от тях използват или ARM, или x86. Все пак има някаква полза. По-конкретно, RISC-V се използва в облачни изчисления, сървъри и вградени приложения. Известните дизайни, базирани на RISC-V, включват защитния чип Titan M2, използван от смартфоните Pixel. Има повече планирани случаи на използване на RISC-V архитектурата в бъдеще, включително такива от големи компании като NVIDIA и Seagate. Тъй като е без възнаграждение, той намалява разходите и в крайна сметка е по-добър за всички.
RISC срещу. RISC-V: Каква е разликата?
На пръв поглед някои хора може да си помислят, че RISC-V е вариант на RISC и че RISC е архитектура на набор от инструкции. В крайна сметка те имат подобни имена, така че може да има място за объркване. Но това не може да бъде по-далеч от истината. Както описахме по-рано, разликата се състои в това, че едното е действителна архитектура на набор от инструкции, докато другото е всеобхватен термин, обхващащ множество CPU архитектури.
Както споменахме преди, RISC е широк термин, който се използва за компютри с намален набор от инструкции - този термин обхваща широк спектър от CPU архитектури с по-опростен дизайн и възможности, някои от които се използват активно от милиарди устройства, а други са отхвърлени през време. И терминът съществува, за да разграничи тези видове компютри от CISC или набор от сложни инструкции компютри, термин, който се използва за описание на x86 архитектурата, използвана от повечето компютри по света, както и от няколко от другите.
И тогава, RISC-V е архитектура с набор от инструкции, базирана на RISC дизайн, но в сравнение с други RISC архитектури като ARM, RISC-V беше с отворен код вместо патентован, което означава, че всеки производител на чипове може да прави дизайни, базирани на RISC-V, без да плаща възнаграждения или лицензионни такси за всеки. Той е проектиран да се използва за различни цели и се поддържа от много производители на силиций, както и от много операционни системи с отворен код.
Единият описва категория CPU, докато другият е CPU архитектура в правилния смисъл на думата, която е алтернатива на ARM и други RISC CPU.
RISC-V и RISC не са едно и също
Терминът RISC се използва, за да се говори за определени видове процесори и това е термин, който определя широк спектър от архитектури. Въпреки това някои хора погрешно смятат, че RISC е CPU архитектура. Тези, които го правят, вероятно мислят вместо това за RISC-V и го бъркат с термина RISC. Сега знаете разликата.