Wenn es um Prozessoren geht, sind x86 und ARM die beiden Begriffe, die am häufigsten vorkommen, insbesondere wenn es um neuere Geräte geht. Aber es gibt noch viel mehr Architekturen. Beispielsweise haben Sie vielleicht schon einmal gehört, dass die Namen RISC und RISC-V gelegentlich im Umlauf waren.
Trotz ähnlicher Namen könnten sie unterschiedlicher nicht sein. Was ist also RISC und was ist RISC-V? Und was ist der Unterschied?
Was ist RISC?
RISC ist ein weit gefasster Begriff, der „Computer mit reduziertem Befehlssatz“ bedeutet. Grundsätzlich ist ein RISC-Computer im Wesentlichen darauf ausgelegt, einfachere, individuelle Anweisungen auszuführen. Im Vergleich zu einem CISC (Complex Instruction Set Computer) verwendet ein RISC-Prozessor für fast alle Befehle eine einheitliche Befehlslänge. Im Gegensatz dazu sind CISC-Befehle komplexer und können Low-Level- und Mehrschrittoperationen ausführen.
Zur Vereinfachung können RISC-Prozessoren einfachere, einheitliche Anweisungen ausführen, während CISC Anweisungen mit unterschiedlicher Komplexität und Reichweite ausführen kann. Jeder RISC-Befehl kann jeweils nur eine Sache gleichzeitig tun, während CISC-Befehle mehrere Dinge gleichzeitig tun können. Da Anweisungen in einfacherem Code geschrieben sind und einfacherer Natur sind, benötigen RISC-Prozessoren häufig mehr Anweisungen, um die gleichen Aufgaben wie CISC-Prozessoren zu erfüllen. Dieser Unterschied kann ausgeglichen werden, indem die Geschwindigkeit erhöht wird, mit der diese RISC-CPU diese Aufgaben unter Verwendung von Pipelining ausführen kann. Da sie einfacher sind, können RISC-Prozessoren auch schneller entworfen werden als CISC-Prozessoren, und sie können effizienteren Code ausführen.
Da RISC keine Architektur an sich ist, sondern ein weit gefasster Begriff, können viele CPU-Architekturen als RISC bezeichnet werden. Einer der bekanntesten RISC Prozessorarchitekturen ist ARM, das unsere Smartphones antreibt und neuerdings auch einige unserer Laptops und Computer. Andere umfassen PowerPC, das lange Zeit in Apple-Computern und Spielekonsolen verwendet wurde. In der Zwischenzeit kann x86 als CISC-Design betrachtet werden, da es komplexer ist.
Der RISC-Begriff wurde durch das Berkeley RISC-Forschungsprojekt geprägt, das von 1980 bis 1984 von David Patterson an der University of California, Berkeley, geleitet wurde. Wie sich herausstellte, war das Projekt wirklich erfolgreich, und der Begriff "RISC" würde im Folgenden alle reduzierten Befehlssätze umfassen Computer – sogar ein konkurrierendes MIPS-Projekt der Stanford University, das etwa zur gleichen Zeit entwickelt wurde, wurde schließlich als RISC bekannt die Architektur. Was dieses spezifische Berkeley-Projekt betrifft, so wurde es später von der von Sun entwickelten SPARC-Mikroarchitektur verwendet Mikrosysteme – eine Architektur, die schließlich als Inspiration für die ARM-Architektur dienen würde, die in unserer steckt Smartphones.
Was ist RISC-V?
Während RISC an sich keine spezifische Architektur ist, wurden Sie möglicherweise durch eine Architektur verwirrt, die den RISC-Namen erfasst und verwendet. Das ist RISC-V. Es handelt sich um eine von der University of California, Berkeley, entwickelte Instruction Set Architecture (ISA), die die Prinzipien eines RISC-Prozessors verkörpern und gleichzeitig ein Open-Source-Standard sein soll. Während ARM, die bekannteste RISC-Architektur, proprietär ist und von den Chipherstellern lizenziert werden muss, soll RISC-V gebührenfrei und im Allgemeinen für jedermann kostenlos nutzbar sein.
RISC-V begann 2010 mit der Entwicklung und wurde 2015 für die offene Community freigegeben. Als RISC-V veröffentlicht wurde, war ARM natürlich bereits in Millionen von Smartphones weltweit. Aber im Gegensatz zu ARM wurde RISC-V mit dem Ziel entwickelt und veröffentlicht, ein CPU-Design auf den Markt zu bringen, das quelloffen und skalierbar ist und auf jedem Gerät ohne jegliche Lizenzgebühren eingesetzt werden kann. Laut den Designern kann eine frei verwendbare CPU-Architektur die Softwarekosten drastisch senken, indem sie eine weitaus höhere Wiederverwendung ermöglicht und mehr Wettbewerb ermöglicht.
RISC-V ist keine Architektur, die auf Smartphones oder ähnlichem weit verbreitet ist – schließlich verwenden die meisten davon entweder ARM oder x86. Dennoch sieht es einige Verwendung. Genauer gesagt wurde RISC-V in Cloud Computing, Servern und eingebetteten Anwendungen verwendet. Bekannte RISC-V-basierte Designs umfassen den Sicherheitschip Titan M2, der von Pixel-Smartphones verwendet wird. Für die Zukunft sind weitere Anwendungsfälle für die RISC-V-Architektur geplant, darunter solche von namhaften Unternehmen wie NVIDIA und Seagate. Da es gebührenfrei ist, senkt es die Kosten und ist am Ende für alle besser.
RISC vs. RISC-V: Was ist der Unterschied?
Auf den ersten Blick könnten manche Leute denken, dass RISC-V eine Variante von RISC und RISC eine Befehlssatzarchitektur ist. Schließlich haben sie ähnliche Namen, daher kann es durchaus zu Verwechslungen kommen. Aber das könnte nicht weiter von der Wahrheit entfernt sein. Wie wir bereits ausgeführt haben, liegt der Unterschied darin, dass es sich bei dem einen um eine tatsächliche Befehlssatzarchitektur handelt, während es sich beim anderen um einen übergreifenden Begriff handelt, der mehrere CPU-Architekturen umfasst.
Wie wir bereits erwähnt haben, ist RISC ein weit gefasster Begriff, der verwendet wird, um über Computer mit reduziertem Befehlssatz zu sprechen – dieser Begriff umfasst eine breite Palette von CPUs Architekturen mit einfacheren Designs und Funktionen, von denen einige von Milliarden von Geräten aktiv verwendet werden und andere veraltet sind Zeit. Und der Begriff existiert, um diese Art von Computern von CISCs oder komplexen Befehlssätzen zu unterscheiden Computer, ein Begriff, der verwendet wird, um die x86-Architektur zu beschreiben, die von den meisten PCs weltweit verwendet wird, sowie einer Handvoll von Anderen.
Und dann ist RISC-V eine Befehlssatzarchitektur, die auf einem RISC-Design basiert, aber im Vergleich zu anderen RISC-Architekturen wie ARM war RISC-V Open-Source statt proprietär, was bedeutet, dass jeder Chiphersteller RISC-V-basierte Designs erstellen kann, ohne dafür Lizenzgebühren oder Lizenzgebühren zu zahlen jeder. Es wurde für eine Vielzahl von Zwecken entwickelt und wird von vielen Siliziumherstellern sowie von vielen Open-Source-Betriebssystemen unterstützt.
Das eine beschreibt eine Kategorie von CPUs, während das andere eine CPU-Architektur im eigentlichen Sinne des Wortes ist, die eine Alternative zu ARM- und anderen RISC-CPUs darstellt.
RISC-V und RISC sind nicht dasselbe
Der RISC-Begriff wird verwendet, um über bestimmte Arten von Prozessoren zu sprechen, und es ist ein Begriff, der eine breite Palette von Architekturen definiert. Einige Leute glauben jedoch fälschlicherweise, dass RISC eine CPU-Architektur ist. Diejenigen, die dies tun, denken wahrscheinlich stattdessen an RISC-V und verwechseln es mit dem RISC-Begriff. Jetzt kennen Sie den Unterschied.