logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

5 mitów na temat otwartego ISA RISC-V

ghost666 28 Sty 2023 19:58 1059 0
  • 5 mitów na temat otwartego ISA RISC-V
    W ciągu nieco ponad dekady RISC-V stał się prawdopodobnie co najmniej trzecią najważniejszą architekturą zestawu instrukcji (ISA) dla przyszłych zastosowań obliczeniowych. W perspektywie najbliższych kilku lat wybór zastrzeżonego ISA, zamiast otwartego RISC-V dla nowego projektu, może być równie zaskakujący, tak samo, jak zamkniętej alternatywy dla Ethernetu lub USB. Przewiduje się, że do końca tej dekady dominującym ISA dla przyszłego rozwoju produktów będzie otwarta architektura RISC-V. Firmy na całym świecie już projektują układy przy użyciu ww., a dynamika szybko rośnie. Jest to więc dobry moment, aby branża przyjrzała się bliżej RISC-V i przeanalizowała kilka błędnych informacji na jego temat, jakie krążą w wielu wypowiedziach i opiniach.

    Błąd nr 1: RISC-V jest procesorem typu open-source, tak jak Linux jest systemem operacyjnym o otwartym kodzie źródłowym.

    Linux ma jedną główną bazę kodu open-source, którą można pobrać, podczas gdy RISC-V to otwarta specyfikacja interfejsu sprzętowo-programowego, dla której istnieje wiele różnych implementacji. Lepszą analogią niż Linux jest Ethernet, ponieważ zarówno on, jak i RISC-V są wolnymi i niezastrzeżonymi specyfikacjami. Przed wprowadzeniem Ethernetu wszystkie firmy miały własne, wydzielone sieci lokalne. W 1980 roku marki Digital Equipment Corporation (DEC), Intel i Xerox sformowały tzw. DIX — połączyły siły, aby stworzyć standard sieci lokalnej oparty na Ethernecie. Zawiązali również organizację — grupę roboczą IEEE 802.3 — która rozwinęła tenże w ciągu ostatnich czterech dekad. Ethernet poczynił szybkie postępy w kosztach i wydajności. Jako że wiele podmiotów mogło tworzyć produkty sieciowe, które obsługiwały ten sam stos oprogramowania na szczycie danego standardu.

    Popularna, uniwersalna magistrala szeregowa (USB) również działa zgodnie z planem przygotowanym dla Ethernetu, zapewniając bezpłatny i otwarty standard połączeń peryferyjnych. Dzięki czemu jest akceptowany przez wiele firm oraz organizacje go rozwijające.

    Jednako jak Ethernet i USB, RISC-V jest niezastrzeżonym standardem (także zarządzanym przez fundację), który pozwala wielu podmiotom projektować sprzęt. Sprzyja to konkurencji w celu poprawy jego wydajności kosztowej i rozwoju bogatego, współdzielonego ekosystemu oprogramowania oferującego produkty RISC-V na wielu rynkach. Podobnie jak Ethernet i USB, można kupić sprzęt RISC-V, zbudować go samodzielnie, uzyskać licencję na projekty lub pobrać te typu open-source.

    Błąd nr 2: wybór sprawdzonego, zamkniętego ISA jest bezpieczniejszą decyzją biznesową niż postawienie na RISC-V.

    Łatwo zapomnieć, że zamknięty ISA jest powiązany z sukcesem jakiejś firmy, która jest jego właścicielem i może zniknąć, jeśli marka np. zbankrutuje. Analogicznie popularne niegdyś ISA — DEC VAX, DEC Alpha i Sun SPARC obecnie są w zasadzie wymarłe.

    Trudno też nie wspomnieć, że zamknięte ISA są własnością intelektualną przedsiębiorstwa, którą można sprzedać podmiotom o innych celach niż tylko produkcja układów. Na przykład ISA MIPS miało już ponad pół tuzina właścicieli, a ArRM ISA trzech: Acorn, ARM Holdings plc i Softbank. Dla porównania, RISC-V jest napędzany zbiorowym udziałem setek marek w neutralnej organizacji o otwartym standardzie, RISC-V International. Ich wspólne interesy determinują ewolucję RISC-V poprzez tę fundację non-profit. Podobnie jak Ethernet i USB, RISC-V nie jest powiązany z losami żadnej pojedynczej firmy, więc jest bardziej ostrożnym wyborem na długoterminowy rozwój ekosystemu sprzętu i oprogramowania dla przedsiębiorstwa.

    Błąd nr 3: zamknięte ISA nie mają fragmentarycznych ekosystemów oprogramowania.

    Starsze, zamknięte ISA ucierpiały z powodu pojawiania się nieprzewidzianych niezgodności podczas ich długiego życia. Przykłady obejmują:

    * Pomimo prób współdzielenia ISA x86-64, AMD i Intel wymagają różnych maszyn wirtualnych;
    * Intel AVX-512 jest znacznie pofragmentowany (np. format zmiennoprzecinkowy ML BF16 pojawia się i znika w różnych implementacjach);
    * ARMv1 do ARMv7 używają 32-bitowej przestrzeni adresowej, ale są niekompatybilne z ARMv8-A i następcami, które oferują zarówno 32-, jak i 64-bitowe wersje adresów. ARMv8-M dodaje nowe funkcje do starszego 32-bitowego ISA, ale jest niezgodny z ARMv8-A.

    Żadne środowisko oprogramowania nie jest bardziej pofragmentowane niż dzisiejsze systemy typu system-on-chip (SoC) dla urządzeń brzegowych. Obejmują one sporo niekompatybilnych ISA i stosów oprogramowania dla wielu typów i marek procesorów (procesory: aplikacji, wbudowane, DSP, akceleratory uczenia maszynowego i dostawcy usług internetowych). Jednym z powodów jest to, że te jednostki używają zamkniętych ISA, których nie można spożytkować do bloków IP innych firm. Toteż każdy blok procesora ma swój własny ISA.

    Błąd nr 4: modułowość RISC-V prowadzi do bardziej fragmentarycznego ekosystemu oprogramowania niż w przypadku zamkniętych ISA.

    Niektóre segmenty rynku półprzewodników wymagają niezwykle stabilnego ISA, a nawet kompatybilności binarnej, którą RISC-V rozwiązuje za pomocą profili. Określają zestaw opcji ISA spośród standardowych rozszerzeń, które mają największą wartość dla większości użytkowników na rynku, umożliwiając społeczności skupienie zasobów na budowaniu odpowiedniego ekosystemu oprogramowania. Podobnie dostawcy sprzętu konstruują swoje oferty wokół standardowych profili, aby zapewnić, że ich projekty będą obsługiwane przez główne oprogramowanie, dostępne na rynku. Na przykład RISC-V oferuje specjalne profile dla 64-bitowych systemów UNIX. Są one podstawą, na której można tworzyć przenośne aplikacje i systemy operacyjne.

    Oprócz profili, RISC-V ISA dostarcza ciekawe możliwości wspólne podstawowego ISA do współpracy z niestandardowymi ulepszeniami i współdzielonym stosem oprogramowania dla wielu procesorów SoC. RISC-V potencjalnie może radykalnie zmniejszyć fragmentację dzisiejszych ekosystemów oprogramowania SoC.

    Błąd nr 5: biorąc pod uwagę powyższe punkty, RISC-V nie może stać się dominującym ISA.

    Tak długo, jak istnieją zarówno 32-bitowe, jak i 64-bitowe wersje procesorów, nie ma technicznie argumentów, aby nie stosować pojedynczego podstawowego ISA wszędzie, we wszystkich aplikacjach, od systemów wbudowanych po superkomputery. Głównym problemem, jaki należy tutaj, jedynie biznesowo rozważać, jest fakt, czy powinno to być zamknięte, czy otwarte ISA. Jeśli uda się stworzyć swoiste lingua franca dla informatyki, wydaje się oczywiste, że zbyt ryzykowne byłoby związanie losu całej branży półprzewodnikowej z jedną firmą. Byłoby znacznie bezpieczniej, gdyby zamiast tego można było polegać na wolnym i otwartym standardzie, tak jak zrobiono to w przypadku sieci i połączeń między urządzeniami peryferyjnymi.

    Źródło: https://www.eetimes.com/examining-the-top-five-fallacies-about-risc-v/

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    https://twitter.com/Moonstreet_Labs
    ghost666 napisał 11960 postów o ocenie 10197, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
REKLAMA