Ученые преодолели серьезный барьер в области компьютерного дизайна

Даже если вы не работаете в сфере IT, вы, вероятно, слышали о различных языках программирования и разметки, таких, как Python, C++, JavaScript или HTML. Специалисты могут долго обсуждать плюсы и минусы каждого из них, но все они имеют что-то общее: их инструкции должны превратиться в строки единиц и нулей, которые может понимать и выполнять компьютерный чип. Это обеспечивает огромное количество вещей, к которым мы привыкли: от отправки электронных писем до просмотра Netflix.

Этот процесс, который разворачивается глубоко в сердце компьютеров, требует архитектуры набора инструкций (instruction set architecture, или ISA) — по сути, это набор правил, функционирующий как переводчик между оборудованием («железом») и программным обеспечением компьютера. За последние несколько десятилетий в электронных устройствах доминируют две ISA: x86 (наиболее распространенная в персональных компьютерах) и ARM (производится одноименной компанией и используется в большинстве мобильных устройств).

Обе ISA, как правило, дорогие, потому что технологические компании должны платить большие лицензионные сборы за их использование. И они предлагают только определенные типы инструкций, установленных несколькими производителями, включая Intel и китайскую компанию под названием Zhaoxin. Но к игре присоединился третий участник. Как это может быстро изменить правила индустрии, объясняет издание Inverse.

Восхождение RISC-V

Теперь бесплатная и открытая система под названием RISC-V может позволить изобретателям дать волю фантазиям и помочь внедрению некоторых футуристических технологий. Информатики из University of California в Беркли создали RISC-V в 2010 году (произносится как risk-five, где первые буквы обозначают reduced instruction set computer, или «компьютер с сокращенным набором инструкций». В то время профессора искали лучший способ научить студентов компьютерной архитектуре и компьютерному дизайну.

До RISC-V информатики, работающие в академических кругах, часто изобретали собственные наборы компьютерных инструкций для своих исследовательских проектов, чтобы избежать юридических, финансовых и творческих ограничений. Естественно, это затрудняло рабочий обмен для ученых.

Но последние годы RISC-V вошел в мир технологий как бесплатный набор и открытый стандарт, который может использоваться практически каждым в любой форме. Google, выступивший одним из основателей RISC-V International, заявлял, что собирается интегрировать стандарт в смартфоны и другие устройства Android. Интерес проявляет и Intel, несмотря на то, что компания является движущей силой ISA x86.

Один из самых известных производителей чипов, компания Qualcomm, которая также выступает одной из основательниц RISC-V International, в декабре прошлого года объявила, что уже поставила около 650 миллионов ядер RISC-V для мобильных устройств, автомобилей, расширенной реальности и интернета вещей (IoT). Это делает ISA RISC-V одной из основных технологий для Qualcomm, а Qualcomm — одним из лидеров внедрения RISC-V. Согласно компании, действительно интересная часть заключается в том, что RISC-V может быть настроено в соответствии с конкретными потребностями.

Что все это значит для повседневной жизни?

Павялічыць

Более долговечная техника

RISC-V предлагает два очевидных преимущества. 

Во-первых, RISC-V относительно прост. Если технологические компании платят за лицензирование большинства запатентованных ISA, они не могут выбирать, какие части инструкций они хотят. Поэтому ISA могут поставляться с множеством ненужной информации, которая будет замедлить работу устройств.

Но с чипами RISC-V производители устройств могут настраивать свои личные инструкции. Без всякой дополнительной информации потребительская электроника (смартфоны и компьютеры), а также бытовая техника (например, посудомойки или холодильники) будут работать с меньшим потреблением энергии, потенциально увеличивая срок службы батарей и экономя деньги в долгосрочной перспективе.

С учетом того, что технология позволяет компаниям создавать совершенно новые инструкции, в стороне не остаются и технологические гиганты, для которых в принципе не проблемой были лицензионные выплаты за старые ISA. Так, компания хранения данных под названием Western Digital, например, была одной из первых, кто поместил RISC-V в коммерческое устройство. В 2019 году Western Digital объявила, что начнет использовать систему для изобретения собственных инструкций, чтобы сделать свои устройства для хранения информации более быстрыми и эффективными. Уже можно даже приобрести первый в мире ноутбук с процессором RISC-V, поступивший в продажу прошлой осенью.

Технологии будущего

Во-вторых, помимо продления срока службы повседневных устройств, RISC-V также идеально подходит для молодых отраслей, находящихся на переднем крае технологического прогресса: для развития искусственного интеллекта и машинного обучения, квантовых вычислений и даже криптовалют.

Развитие этих отраслей требует как можно большей вычислительной мощности, но технологические компании не могут рассчитывать на достаточно быстрое совершенствование процессоров. Поэтому новые разработки должны будут опираться на несколько видов процессоров одновременно.

В частности, RISC-V может повысить скорость развития беспилотных автомобилей. Например, компания Ventana создает чипы RISC-V для обработки целых гор данных, которые требуются для корректной работы беспилотников. Интеграционные возможности выглядят очень перспективно со слов разработчиков: от возможности размещения RISC-V в массивных серверах данных до самых маленьких устройств вроде слуховых аппаратов.

Прежде чем технология сможет оправдать высокие надежды, разработчикам предстоит решить много проблем. Например, так как все это относительно новое, многие из сопутствующих технологий, которые будут составлять всю систему RISC-V, еще предстоит изобрести, и компании уже понемногу создают совместимые компоненты на каждом этапе цепочки поставок.

• 38
• 0
• 1
• 7
• 3
• 1
• 4
• 0