Når man taler om processorer, er x86 og ARM de to udtryk, der kommer mest op, især hvis vi taler om nyere enheder. Men der er mange flere arkitekturer derude. For eksempel har du måske hørt navnene RISC og RISC-V svæve rundt af og til.
På trods af at de har lignende navne, kunne de ikke være mere forskellige koncepter. Så hvad er RISC, og hvad er RISC-V? Og hvad er forskellen?
Hvad er RISC?
RISC er et bredt begreb, der betyder "computer med reduceret instruktionssæt." Grundlæggende er en RISC-computer i det væsentlige designet til at køre enklere, individuelle instruktioner. Sammenlignet med en CISC (complex instruction set computer), bruger en RISC-processor en ensartet instruktionslængde til næsten alle instruktioner. I modsætning hertil er CISC-instruktioner mere komplekse og kan udføre operationer på lavt niveau og flere trin.
For at forenkle kan RISC-processorer udføre enklere, ensartede instruktioner, mens CISC kan udføre instruktioner med varierende kompleksitet og rækkevidde. Hver RISC-instruktion kan kun gøre én ting ad gangen, mens CISC-instruktioner kan gøre flere ting samtidigt. Fordi instruktioner er skrevet i enklere kode og er af mere simple karakter, har RISC-processorer ofte brug for flere instruktioner for at udføre de samme opgaver som CISC-processorer. Denne forskel kan udlignes ved at øge hastigheden, hvormed den pågældende RISC CPU kan udføre disse opgaver ved hjælp af pipelining. Da de er enklere, kan RISC-processorer også designes hurtigere end CISC-processorer, og de kan køre mere effektiv kode.
Da RISC ikke er en arkitektur i sig selv, men snarere et bredt begreb, kan mange CPU-arkitekturer betragtes som RISC. En af de mest berømte RISC processorarkitekturer er ARM, som driver vores smartphones og for nylig også nogle af vores bærbare computere og computere. Andre inkluderer PowerPC, som blev brugt i Apple-computere og spillekonsoller i lang tid. I mellemtiden kan x86 betragtes som et CISC-design, da det er mere komplekst.
RISC-begrebet blev opfundet af Berkeley RISC-forskningsprojektet ledet af David Patterson ved University of California, Berkeley, fra 1980 til 1984. Som det viser sig, var projektet virkelig vellykket, og udtrykket "RISC" ville fortsætte med at omfatte alle reducerede instruktionssæt computere - selv et konkurrerende MIPS-projekt af Stanford University udviklet omkring samme tid blev til sidst kendt som en RISC arkitektur. Hvad angår det specifikke Berkeley-projekt, fortsatte det med at blive brugt af SPARC-mikroarkitekturen udviklet af Sun Mikrosystemer - en arkitektur, der i sidste ende ville tjene som inspiration til den ARM-arkitektur, der er i vores smartphones.
Hvad er RISC-V?
Selvom RISC i sig selv ikke er en specifik arkitektur, er du måske blevet forvirret af en arkitektur, der griber og bruger RISC-navnet. Det er RISC-V. Det er en instruktionssætarkitektur (ISA) udviklet af University of California, Berkeley, der er beregnet til at legemliggøre principperne for en RISC-processor og samtidig være en open source-standard. Mens ARM, den mest kendte RISC-arkitektur, er proprietær og kræver licens fra chipproducenter, er RISC-V beregnet til at være royaltyfri og generelt gratis at bruge for alle.
RISC-V begyndte udviklingen i 2010 og blev frigivet til det åbne fællesskab i 2015. Da RISC-V blev udgivet, var ARM selvfølgelig allerede i millioner af smartphones verden over. Men i modsætning til ARM blev RISC-V udviklet og frigivet med det formål at lægge et CPU-design derude, der var open source, skalerbart, og som kunne implementeres på enhver enhed uden nogen form for royalties. Ifølge designerne kan det at have en gratis CPU-arkitektur derude dramatisk reducere omkostningerne ved software ved at muliggøre langt mere genbrug og give mulighed for mere konkurrence.
RISC-V er ikke en arkitektur, der bliver udbredt i vid udstrækning på smartphones eller noget lignende - trods alt bruger de fleste af dem enten ARM eller x86. Alligevel ser det nogen nytte. Mere specifikt er RISC-V blevet brugt i cloud computing, servere og indlejrede applikationer. Kendte RISC-V-baserede designs inkluderer Titan M2 sikkerhedschippen, der bruges af Pixel-smartphones. Der er flere planlagte use cases for RISC-V-arkitekturen i fremtiden, inklusive dem fra store navnefirmaer som NVIDIA og Seagate. Da det er royaltyfrit, reducerer det omkostningerne og ender med at være bedre for alle.
RISC vs. RISC-V: Hvad er forskellen?
Ved første øjekast vil nogle måske tro, at RISC-V er en variant af RISC, og at RISC er en instruktionssætarkitektur. De har jo lignende navne, så der kan sagtens være plads til forvirring. Men det kunne ikke være længere fra sandheden. Som vi har beskrevet tidligere, ligger forskellen i, at den ene er en faktisk instruktionssætarkitektur, mens den anden er et overordnet begreb, der omfatter flere CPU-arkitekturer.
Som vi nævnte før, er RISC et bredt begreb, der bruges til at tale om computere med reduceret instruktionssæt - dette udtryk omfatter en bred vifte af CPU arkitekturer med enklere design og muligheder, nogle af dem aktivt brugt af milliarder af enheder og andre, der er blevet forældet over tid. Og udtrykket eksisterer for at adskille disse typer computere fra CISC'er eller komplekse instruktionssæt computere, et udtryk, der bruges til at beskrive x86-arkitekturen, der bruges af de fleste pc'er verden over, samt en håndfuld af andre.
Og så er RISC-V en instruktionssætarkitektur baseret på et RISC-design, men sammenlignet med andre RISC-arkitekturer som ARM var RISC-V open source i stedet for proprietær, hvilket betyder, at enhver chipproducent kan lave RISC-V-baserede designs uden at betale royalties eller licensgebyrer for nogen som helst. Det blev konstrueret til at blive brugt til en række forskellige formål, og det understøttes af mange siliciumproducenter såvel som af en masse open source-operativsystemer.
Den ene beskriver en kategori af CPU'er, mens den anden er en CPU-arkitektur i ordets rette betydning, der er et alternativ til ARM og andre RISC CPU'er.
RISC-V og RISC er ikke det samme
RISC-udtrykket bruges til at tale om visse typer processorer, og det er et udtryk, der definerer en bred vifte af arkitekturer. Alligevel tror nogle mennesker fejlagtigt, at RISC er en CPU-arkitektur. De, der gør, tænker sandsynligvis på RISC-V i stedet for og forveksler det med RISC-udtrykket. Nu kender du forskellen.
