RISC-V چیست؟

RISC-V شامل فناوری جدیدی نیست. با این حال، از زمانی که توسط توسعه دهندگان University of California Berkely در سال ۲۰۱۰ طراحی شد، در بیش از ۱۰ سال گذشته، توجه جدی بین المللی را به خود جلب کرده است. RISC-V (“risk-five”) یک instruction set architecture (ISA) است که ریشه در اصول reduced instruction set computer (RISC) دارد. RISC-V منحصر به‌ فرد و حتی انقلابی است، زیرا یک ISA عمومی، رایگان و منبع باز است که می ‌توان نرم ‌افزار را به آن منتقل کرد، سخت‌ افزار را با استفاده از ان توسعه داد، و پردازنده ‌هایی را برای پشتیبانی از آن ساخت.

از سال ۱۹۸۱، نسل های قبلی RISC architecture (I-IV) در University of California, Berkeley توسعه یافته است. برخی از رایج ترین و در عین حال اختصاصی ترین ISA ها x86، ARMv8 و AMD64 هستند.
در حالی که متداول ترین ISA های مورد استفاده (تا کنون) اختصاصی هستند و برای استفاده از آنها نیاز به مجوز و هزینه دارند، در عین حال RISC-V تحت یک مجوز منبع باز در دسترس قرار گرفته است. برای تقویت بیشتر ISA منبع باز، بنیاد RISC-V در سال ۲۰۱۵ تشکیل شد تا “جامعه مشترکی از مبتکران نرم افزار و سخت افزار بر اساس RISC-V ISA” تشکیل شود تا توسعه آن را مدیریت کند. در سال ۲۰۱۵، زمانی که توسعه دهندگان اصلی RISC-V حقوق خود را به این بنیاد منتقل کردند، بنیاد RISC-V با مشارکت ۲۹ شرکت عضو ایجاد شد. در سال ۲۰۲۰، این بنیاد پس از انتقال به سوئیس، به RISC-V International تغییر نام داد. این سازمان در طول چند سال به بیش از ۲۰۰۰ عضو از بیش از ۷۰ کشور افزایش یافته است. اعضای RISC-V International شامل شرکای موسس Google، Qualcomm و Western Digital و همچنین Arduino، Hitachi و Samsung هستند.

برای درک اینکه چرا RISC-V تا این حد قابل دسترس است – حتی فراتر از جذاب ترین ویژگی منبع باز آن – می توانیم به سایر ویژگی های مهم آن نگاهی دقیق بیندازیم.

ویژگی های RISC-V

• یک ISA اثبات شده است و از اصول طراحی RISC پیروی می کند.
• دارای دستورالعمل Single-cycle است.
• از architecture load-store استفاده می کند.
• دارای طراحی ساده، پایدار و نرم افزار محور (Base کوچک و ثابت با Extension های استاندارد modular ثابت)
• ماژولار، لایه ای و قابل توسعه است که موجب راحتی و آزادی در معماری نرم افزار و سخت افزار را می دهد.
• انعطاف پذیر و مقیاس پذیر (مناسب برای microcontroller، کامپیوترهای شخصی تا supercomputers)
• دارای انواع ۳۲ و ۶۴ Bit و Extension ها برای پشتیبانی از دستورالعمل های Floating Point
• توسط language Compiler های مختلف (مانند مجموعه GNU Compiler و سیستم عامل لینوکس) پشتیبانی می شود.
• طیف وسیعی از پشتیبانی سخت افزاری از microcontroller ، SoM ، SoC و FPGA را ارائه می دهد.
• از طریق همکاری و استفاده مجدد از IP منبع باز، زمان ورود به بازار را تسریع می کند.

کاربرد های RISC-V

همانطور که توسعه دهندگان و سازندگان در هر نوع و اندازه ای به استقبال از RISC-V ادامه می دهند، نرم افزار، سخت افزار و پردازنده های ساخته شده برای و پیرامون این ISA منبع باز گسترش خواهند یافت. RISC-V در همه جا مورد استفاده قرار خواهد گرفت و پیش بینی می شود که “راه را برای ۵۰ سال آینده در حوضه ی طراحی محاسباتی و نوآوری کامپیوتری هموار کند.”

کاربردهای مختلف RISC-V عبارتند از:

• Artificial intelligence
• Augmented reality
• Automotive
• Cloud servers
• Computer devices و controllers
• General purpose processors
• Internet of Things
• Machine learning
• Network edge
• Virtual reality

ماهیت منبع باز و اثبات شده RISC-V بسیار مهم است زیرا به توسعه دهندگان و سازندگان کوچکتر اجازه می دهد تا بدون هزینه مجوز، ISA های اختصاصی و پرداخت حق امتیاز، سخت افزار طراحی کنند و بسازند. در نتیجه، شرکت ها در هر اندازه می توانند بهترین محصولات را برای پیشرفت صنعت و بهره مندی مصرف کننده در بازار عرضه کنند.