Als we het hebben over processors, zijn x86 en ARM de twee termen die het meest voorkomen, vooral als we het hebben over recente apparaten. Maar er zijn nog veel meer architecturen. Je hebt bijvoorbeeld de namen RISC en RISC-V misschien wel eens horen rondzweven.
Ondanks dat ze vergelijkbare namen hebben, kunnen het niet meer verschillende concepten zijn. Dus wat is RISC en wat is RISC-V? En wat is het verschil?
Wat is RISC?
RISC is een brede term die 'computer met gereduceerde instructieset' betekent. Kortom, een RISC-computer is in wezen ontworpen om eenvoudigere, individuele instructies uit te voeren. Vergeleken met een CISC (computer met complexe instructieset), gebruikt een RISC-processor een uniforme instructielengte voor bijna alle instructies. CISC-instructies daarentegen zijn complexer en kunnen bewerkingen op laag niveau en uit meerdere stappen uitvoeren.
Ter vereenvoudiging kunnen RISC-processors eenvoudigere, uniforme instructies uitvoeren, terwijl CISC instructies met variërende complexiteit en bereik kan uitvoeren. Elke RISC-instructie kan slechts één ding tegelijk doen, terwijl CISC-instructies meerdere dingen tegelijk kunnen doen. Omdat instructies in eenvoudigere code zijn geschreven en eenvoudiger van aard zijn, hebben RISC-processors vaak meer instructies nodig om dezelfde taken uit te voeren als CISC-processors. Dit verschil kan worden gecompenseerd door de snelheid te verhogen waarmee die RISC CPU die taken kan uitvoeren met behulp van pipelining. Omdat ze eenvoudiger zijn, kunnen RISC-processors ook sneller worden ontworpen dan CISC-processors en kunnen ze efficiëntere code uitvoeren.
Aangezien RISC niet per se een architectuur is, maar eerder een brede term, kunnen veel CPU-architecturen als RISC worden beschouwd. Een van de meest bekende RISC processorarchitecturen is ARM, die onze smartphones aandrijft en, meer recentelijk, ook sommige van onze laptops en computers. Andere zijn onder meer PowerPC, dat lange tijd werd gebruikt in Apple-computers en gameconsoles. Ondertussen kan x86 worden beschouwd als een CISC-ontwerp omdat het complexer is.
De RISC-term is bedacht door het Berkeley RISC-onderzoeksproject onder leiding van David Patterson aan de University of California, Berkeley, van 1980 tot 1984. Het bleek dat het project echt succesvol was en dat de term "RISC" alle beperkte instructiesets zou omvatten computers - zelfs een concurrerend MIPS-project van Stanford University dat rond dezelfde tijd werd ontwikkeld, stond uiteindelijk bekend als een RISC architectuur. Wat betreft dat specifieke Berkeley-project, het werd later gebruikt door de SPARC-microarchitectuur die door Sun was ontwikkeld Microsystemen - een architectuur die uiteindelijk zou dienen als inspiratie voor de ARM-architectuur die in onze smartphones.
Wat is RISC-V?
Hoewel RISC op zichzelf geen specifieke architectuur is, bent u misschien in de war geraakt door één architectuur die de RISC-naam grijpt en gebruikt. Dat is RISC-V. Het is een instructiesetarchitectuur (ISA) ontwikkeld door de University of California, Berkeley, die bedoeld is om de principes van een RISC-processor te belichamen en tegelijkertijd een open-sourcestandaard te zijn. Terwijl ARM, de meest bekende RISC-architectuur, eigendom is en licenties nodig heeft van chipmakers, is RISC-V bedoeld om royalty-vrij te zijn en in het algemeen gratis te gebruiken voor iedereen.
RISC-V begon met de ontwikkeling in 2010 en werd in 2015 vrijgegeven voor de open community. Toen RISC-V werd uitgebracht, zat ARM natuurlijk al in miljoenen smartphones wereldwijd. Maar in tegenstelling tot ARM is RISC-V ontwikkeld en uitgebracht met als doel een CPU-ontwerp op de markt te brengen dat open source en schaalbaar is en dat op elk apparaat kan worden ingezet zonder enige vorm van royalty's. Volgens de ontwerpers kan het hebben van een vrij te gebruiken CPU-architectuur de kosten van software drastisch verlagen door veel meer hergebruik mogelijk te maken en meer concurrentie mogelijk te maken.
RISC-V is geen architectuur die op grote schaal wordt ingezet op smartphones of iets dergelijks - de meeste daarvan gebruiken tenslotte ARM of x86. Toch ziet het enig nut. Meer specifiek is RISC-V gebruikt in cloud computing, servers en embedded applicaties. Bekende op RISC-V gebaseerde ontwerpen omvatten de Titan M2-beveiligingschip die wordt gebruikt door Pixel-smartphones. Er zijn in de toekomst meer geplande use-cases voor de RISC-V-architectuur, waaronder die van grote bedrijven zoals NVIDIA en Seagate. Omdat het royaltyvrij is, verlaagt het de kosten en is het uiteindelijk beter voor iedereen.
RISC vs. RISC-V: Wat is het verschil?
Op het eerste gezicht denken sommige mensen misschien dat RISC-V een variant is van RISC en dat RISC een instructiesetarchitectuur is. Ze hebben immers vergelijkbare namen, dus er kan heel goed ruimte zijn voor verwarring. Maar dat kan niet verder van de waarheid zijn. Zoals we eerder hebben beschreven, ligt het verschil hierin dat de ene een echte instructieset-architectuur is, terwijl de andere een overkoepelende term is die meerdere CPU-architecturen omvat.
Zoals we eerder vermeldden, is RISC een brede term die wordt gebruikt om te praten over computers met een beperkte instructieset. Deze term omvat een breed scala aan CPU-functies. architecturen met eenvoudigere ontwerpen en mogelijkheden, waarvan sommige actief worden gebruikt door miljarden apparaten en andere zijn verouderd tijd. En de term bestaat om dit soort computers te onderscheiden van CISC's, of een complexe instructieset computers, een term die wordt gebruikt om de x86-architectuur te beschrijven die door de meeste pc's wereldwijd wordt gebruikt, evenals een handvol van anderen.
En dan is RISC-V een instructiesetarchitectuur gebaseerd op een RISC-ontwerp, maar vergeleken met andere RISC-architecturen zoals ARM, was RISC-V open-source in plaats van propriëtair, wat betekent dat elke chipmaker op RISC-V gebaseerde ontwerpen kan maken zonder royalty's of licentiekosten te betalen iedereen. Het is ontworpen om voor verschillende doeleinden te worden gebruikt en wordt ondersteund door veel siliciumfabrikanten en door veel open-source besturingssystemen.
De ene beschrijft een categorie CPU's, terwijl de andere een CPU-architectuur is in de eigenlijke zin van het woord die een alternatief is voor ARM en andere RISC-CPU's.
RISC-V en RISC zijn niet hetzelfde
De RISC-term wordt gebruikt om te praten over bepaalde soorten processors, en het is een term die een breed scala aan architecturen definieert. Toch denken sommige mensen ten onrechte dat RISC een CPU-architectuur is. Degenen die dat wel doen, denken waarschijnlijk in plaats daarvan aan RISC-V en verwarren het met de RISC-term. Nu weet je het verschil.