RISC-V Nedir?
RISC-V, belirli azaltılmış komut seti bilgisayarı (RISC) prensiplerine dayanan açık standart bir komut seti mimarisidir (ISA).
Diğer çoğu ISA tasarımının aksine, RISC-V ISA, kullanım için ücret talep etmeyen açık kaynak lisansları altında sunulmaktadır.
Pek çok şirket RISC-V donanımı sunmakta veya duyurmuştur, açık kaynak işletim sistemleri mevcuttur ve komut seti birkaç popüler yazılım araç zincirinde desteklenmektedir.
İki Tür ISA (CISC vs RISC)
CISC – Karmaşık Komut Seti Bilgisayarı
CISC, yalnızca işlemcinin yaygın komutlarını değil, aynı zamanda birçok yaygın olmayan komutu da içerir (28. ilke, program çalıştırma sırasında kullanılan komutların %80’i, tüm komutların yalnızca %20’sidir).
Pek çok komut vardır, tipik temsilcisi Intel’in x86 mimarisidir. x86-64, AMD tarafından tasarlanan x86 mimarisinin 64-bit uzantısıdır ve AMD64 olarak da bilinir.
RISC – Azaltılmış Komut Seti Bilgisayarı
Azaltılmış komut seti mimarisi, yalnızca işlemci tarafından yaygın olarak kullanılan komutları içerir. Daha az yaygın olarak kullanılan işlemler için, aynı etki, birden fazla yaygın olarak kullanılan komutun yürütülmesiyle elde edilebilir. Azaltılmış komut seti, MIPS, RISC-V, Power, Alpha vb. gibi daha fazla mimariyi temsil eder.
Komut Seti Mimarisi Neden Önemlidir?
ISA, bir şekilde uygulamayı belirler. Dünyanın en ünlü iki ISA’sının x86 mimarisi ve ARM mimarisi olduğu genel bir bilgidir. Uygulama alanları tamamen farklıdır.
99%+ dizüstü bilgisayarlar, masaüstü bilgisayarlar ve sunucular x86 veya AMD64 ISA’ya dayanmaktadır. IP’ler Intel ve AMD’ye aittir.
99+ mobil telefon ve tablet ARM ISA’ya dayanmaktadır ve IP’ler A serisi, R serisi ve M serisi olarak ayrılmıştır.
RISC-V, depolama, kenar bilişim ve AI uygulamaları gibi bazı belirli uygulama alanlarında kullanılmak için çok uygundur.
Farklı uygulama alanları, RISC-V’nin ARM ve x86 ile rekabet etmesini mümkün kılmaktadır.
RISC-V’de Ne Farklı?
ARM ve x86 ile karşılaştırıldığında, RISC-V’nin aşağıdaki avantajları vardır:
Ücretsiz: RISC-V açık kaynaklıdır, IP için ödeme yapmaya gerek yoktur.
Basit: RISC-V, diğer ticari ISAlardan çok daha küçüktür.
Modüler: RISC-V, çok sayıda standart uzantıya sahip küçük bir standart temel ISA’ya sahiptir.
Kararlı: Temel ve ilk standart uzantılar zaten dondurulmuştur. Büyük güncellemeler konusunda endişelenmeye gerek yoktur.
Genişletilebilirlik: Uzantılara dayalı olarak belirli işlevler eklenebilir. Şu anda, Vektör gibi daha birçok uzantı geliştirilme aşamasındadır.
RISC-V’nin Temel ve Uzantıları
Daha önce belirtildiği gibi, RISC-V komut setinin modüler özellikleri vardır. Komut seti modüler bir şekilde düzenlenmiştir. Her modül bir İngilizce harfle temsil edilir.
Komut seti standart kısım ve uzantı kısmını içerir. Standart kısım uygulanmalıdır.
Örneğin:
32-bit mimari RISC-V işlemcisi uygulamak istiyorsanız, RV32I komut seti donanımda uygulanmalıdır (makine modu ayrıcalıklı modda da uygulanmalıdır).
Temel tam sayı ISA ve makine ayrıcalık ISA, temel genel amaçlı CPU tarafından gereken işlevleri sağlar. Geliştiriciler, ISA’ya uzantılar ekleyerek işlemcinin işlevselliğini artırabilir. Zaten onaylanmış MAFDGQ gibi birçok standart uzantı bulunmaktadır.
RISC-V’nin Dezavantajları Nedir?
RISC-V’nin birçok avantajı olmasına rağmen, yeni bir oyuncu olarak, kullanıcıların dikkate alması gereken bazı dezavantajlar vardır.
Farklı RISC-V ISAlarının uyumluluğu. RISC-V açık kaynak olduğundan, RISC-V’ye dayalı daha fazla IP olacaktır, RISC-V Vakfı, yalnızca bir standart olduğundan emin olmalıdır.
Ekosistem yeterince olgun değil. Gerçek bir çip tasarlamak için ISA etrafında çok şey gereklidir, oysa RISC-V, zaten uzun bir süre boyunca baskın bir ISA’nın sahip olduğu tüm çip tasarım ekosistemlerini yeniden oluşturmak veya en azından benimsemek zorunda kalacaktır.
Uygulama için hala zamana ihtiyaç var. Bazı uygulamalarda iyi çalışan birçok RISC-V SoC olmasına rağmen, gerçek yaşam uygulamalarında uygulamanın doğrulanması ve optimize edilmesi hala uzun bir yol.
RISC-V’de Linux, en son aşama nedir?
2018’de, RISC-V Vakfı’nın en aktif üyelerinden biri olan SiFive, üzerinde Linux çalıştırabilen HiFive adında bir kartı piyasaya sürdü.
Fiyatı 999 dolara kadar çıkmasına rağmen, topluluk için oldukça heyecan verici bir karttır.
2020’de, RISC-V üzerindeki Linux’un gelişimi ile, 10 dolardan daha düşük bir fiyatla satılan RISC-V SoC olan Kendrtyte K210’da Linux NOMMU sürümünün uygulanmasını gördük.
8MB RAM ve MMU olmamasına rağmen, bu hala topluluk için büyük bir teşvik olmuştur.
Açık Kaynak topluluğunun bir üyesi olarak, Seeed, çevrimiçi mağazada satılan Kendryte K210 tabanlı bir dizi ürün sunmaktadır, örneğin MAix Bit, Maixduino Kit ve Raspberry Pi için Grove AI HAT.
Kaç RISC-V SoC uygulanmıştır?
RISC-V GitHub bilgilerinden, RISC-V için en az 13 ticari uygulama ve 9 SoC’un piyasaya sürüldüğü görülmektedir; bunlar arasında Gigadevice, GreenWave ve SiFive gibi şirketlerin çözümleri bulunmaktadır.
Yukarıda bahsedilen şirketler için, Seeed ayrıca geliştirme kartları sağlamıştır. Örneğin, Gigadevice’den GD32’yi içeren Wio Lite RISC-V.
RISC-V Uluslararası Derneği İsviçre’de Kuruldu
RISC-V projesi başlangıçta ABD’de oluşturulmuş olmasına rağmen, ABD’de RISC-V üzerinde herhangi bir ihracat kısıtlaması olmamış ve tüm ABD yasalarına uyulmuştur, dernek yine de belirsizlikleri azaltmak için ABD’den ayrılmaya karar vermiştir.
Bu nedenle, Mart 2020’de RISC-V uluslararası derneği resmi olarak İsviçre’de kurulmuştur. Ve zaten 500’den fazla üyesi bulunmaktadır.
RISC-V’nin 10. Yıldönümü
RISC-V projesinin on yılını kutlamak zor. RISC-V Vakfı’nın resmi duyurusundan sadece yakın zamanda, projenin 2010’da başladığını öğrendik.
“Eski e-posta dosyalarını dikkatlice inceledikten sonra, kendi temiz sayfa ISA’mızı geliştirmeye karar verdiğimiz günün 18 Mayıs 2010 olduğunu düşündük ve bu nedenle RISC-V’nin resmi doğum günü olarak bunu kullanıyoruz, gerçi gerçek isim biraz daha sonra geldi.”
Sadece 10 yıl içinde RISC-V’nin bu kadar çok şey başardığını ve hala hızla büyüdüğünü görmek çok heyecan verici. RISC-V dünyaya bir devrim getiriyor, devrimde evrim geçirelim ve RISC-V’nin bize getireceği daha fazla şeyi dört gözle bekleyelim.