Tokie skaitytojai kaip jūs padeda palaikyti MUO. Kai perkate naudodami nuorodas mūsų svetainėje, galime uždirbti filialų komisinius.
Procesorius yra bet kurio kompiuterio smegenys ir jis nuolat tobulinamas, siekiant pagerinti efektyvumą. Procesoriaus konstrukcija lemia, kiek instrukcijų jis gali atlikti ir kaip greitai bei efektyviai jas atlikti. RISC, RISC-V ir ARM yra terminai, naudojami procesoriaus projekte, nurodant procesoriaus tipą, naudojantį tam tikro tipo instrukcijų rinkinio architektūrą (ISA).
Nors šie procesoriai dažniausiai nenaudojami pagrindiniuose kompiuteriuose, jie maitina išmaniuosius telefonus, mikrovaldiklius, vienos plokštės kompiuterius ir visų rūšių daiktų interneto įrenginius. Skaitykite toliau, kad sužinotumėte daugiau apie juos ir jų skirtumus.
Instrukcijų rinkinio architektūros ir RISC paaiškinimas
Jei nežinote, gali būti sunku suprasti skirtumą tarp RISC, RISC-V ir ARM kaip veikia centriniai procesoriai ir vykdo kodą. Taigi, prieš pradėdami lyginti terminus, pirmiausia pakalbėkime apie instrukcijų rinkinio architektūrą ir kuo ji skiriasi nuo to, ką naudoja įprastas kompiuterio procesorius.
Nesvarbu, ar tai būtų mikroprocesorius, mikrokompiuteris ar įprastas stalinis kompiuteris, visi jų procesoriai naudoja instrukcijų rinkinio architektūrą (ISA). ISA yra procesoriaus dalis, kurioje yra visos pagrindinės instrukcijos, kurias procesorius gali vykdyti. Šios instrukcijos yra kompiuterinės programos sudedamosios dalys. Paprastai jie nėra sudėtingesni už pagrindinį pridėjimą ir atimtį.
Apskritai rinkoje cirkuliuoja dviejų tipų ISA. Tai yra RISC ir CISC architektūros. RISC reiškia sumažintų instrukcijų rinkinio kompiuterį, o CISC – sudėtingų instrukcijų rinkinio kompiuterį. Abi architektūros yra paplitusios šiandien, o x86 („Intel“ ir AMD procesoriai) yra geriausias procesorius, naudojantys CISC ir ARM („Qualcomm“ ir „MediaTek“ procesorius) kaip populiariausią RISC architektūrą.
Iš esmės RISC yra kompiuterio architektūra, sukurta ir optimizuota naudoti mažiau instrukcijų nei jos CISC kolegos. Šios mažiau instrukcijų ir kitos optimizavimo technologijos, naudojamos RISC architektūroje, leidžia atlikti šiuos tipus procesoriai naudoja mažiau energijos, todėl puikiai tinka išmaniesiems telefonams, fotoaparatams, išmaniesiems laikrodžiams ir visų rūšių daiktų internetui prietaisai.
Kas yra ARM?
Mes nustatėme, kad ARM procesoriai yra viena iš geriausių RISC architektūrų rinkoje. Taigi, kas tiksliai yra ARM ir kodėl jie yra populiariausi RISC procesoriai?
Prieš RISC-V (apie kurį kalbėsime netrukus), ARM pagrįsti procesoriai buvo vienintelė galimybė visiems, norintiems sukurti elektroninį produktą naudojant savo pasirinktinius procesorius.
Arm (su mažosiomis raidėmis „rm“) Ltd. yra įmonė, kurianti ir licencijuojanti lustus įvairiems techninės įrangos gamintojams, tokiems kaip Apple, MediaTek, Qualcomm ir mažesnėms įmonėms, tokioms kaip PINE64. Jie naudoja savo uždarojo kodo ARM ISA, kad sukurtų labai efektyvius mikroprocesorius ir sistemą lustoje (SoC). Visi „Arm“ sukurti dizainai yra žinomi kaip „Advanced RISC Machine“ procesoriai arba tiesiog ARM (visos didžiosios raidės) procesoriai.
„Arm“ ne tik buvo viena iš pirmųjų kompanijų, parduodančių ir pagal užsakymą pagaminusių lustų dizainą, bet ir dominuojantis RISC mikroschemų kūrėjas dėl nuolatinių naujovių su ARM ISA ir ARM procesoriumi dizaino.
Panašiai kaip AMD APU, kuris sujungia CPU ir GPU į vieną štampą, žinoma, kad ARM procesoriai sujungia procesorių, GPU, atmintį, DSP ir įvairius modemus viename štampelyje arba luste – tai vadinama. Sistema ant lusto (SoC). Ši glaudi kelių modulių integracija leido ARM procesoriams veikti greitai ir efektyviai.
Kas yra RISC-V?
RISC-V yra atviro standarto ISA, sukurta Kalifornijos universitete Berklyje. Ši ISA rinkoje neįveda jokių naujų technologijų, tačiau daugelis mano, kad tai yra RISC pagrįstų procesorių ateitis. Tai kodėl taip yra?
RISC-V sulaukė tokių kompanijų kaip „Amazon“, „Google“, „Qualcomm“, „Intel“, „Rockchip“, „SiFive“, „Sony“, „ZTE“ ir „Western Digital“ dėmesio. Taip yra todėl, kad RISC-V yra atviro standarto ISA. RISC-V International (ne pelno siekianti RISC-V asociacija) leidžia bet kam naudoti RISC-V ISA savo procesoriuose nemokant mokesčio.
Puikus RISC-V dalykas yra jo galimybė išplėsti instrukcijų rinkinį, atsižvelgiant į procesus, kurių jūsų lustui reikės tam tikram produktui. RISC-V prasideda tik baziniu 47 instrukcijų rinkiniu. Šios instrukcijos apima visas pagrindines funkcijas, kurių lustui reikia, kad veiktų ir atliktų pagrindines užduotis.
Tada dizaineriai galės laisvai pasirinkti, kurias instrukcijas įtraukti į bazinį instrukcijų rinkinį, kad suteiktų lustui visas reikalingas funkcijas be jokių papildomų išpūstų funkcijų, kurių jis nenaudotų.
Nors RISC-V vis dar yra palyginti nauja ISA, jos potencialas teikti ekonomiškai efektyvius ir labai efektyvius specializuotus lustus įvairioms programoms daro jį specialia ISA.
ARM ar RISC V? Kuris geresnis?
ARM ir RISC-V yra ISA, atitinkančios RISC dizaino filosofiją, taigi, kuris iš jų yra geresnis?
Palyginimui, čia yra SiFive P670 procesoriaus ir našumo palyginimas. Arm's Cortex-A78 procesorius:
Kaip matote iliustracijoje, „Cortex-A78“ šiek tiek lenkia P670 pagal didžiausią vienos gijos našumą. Nors „Cortex-A78“ laimi neapdorotu našumu, P670 dvigubai padidina „Cortex-A78“ skaičiavimo tankį. Tai reiškia, kad „SiFive“ P670 procesorius užtikrina panašų maksimalų vienos gijos našumą nei „Cortex-A78“, kuris yra dvigubai didesnis nei fizinis P670.
Šiame palyginime „SiFive“ P670 procesorius nugali „Arm's Cortex-A78“ ir užtikrina perpus mažesnį vienos gijos našumą. Tačiau taip pat turėtumėte atkreipti dėmesį į tai, kad „Cortex-A78“ buvo išleistas 2020 m. gruodžio mėn. per „Vivo X60“ ir „X60 Pro“, o „P670“ buvo paskelbtas tik 2022 m. lapkričio 1 d.
Tai yra maždaug dvejų metų skirtumas mokslinių tyrimų ir plėtros požiūriu. Naujausi „Arm“ procesoriai dabar veikia su ARMv9 ISA, žymiai pagerindami ARMv8, kurį naudoja „Cortex-A78“. Kalbant apie tai perspektyvoje, naujausi ARMv9 procesoriai užtikrina maždaug 30 % didesnį našumą ir 50 % efektyviau naudoja energiją.
Taigi, kalbant apie neapdorotą našumą, ARM procesoriai vis dar pirmauja. Tačiau kadangi „SiFive“ P670 užtikrina dvigubai didesnį skaičiavimo tankį nei „Cortex-A78“, atrodo, kad RISC-V procesoriai turi pranašumas prieš ARM procesorius dėl nešiojamų technologijų, kurioms labai naudinga naudojant mažesnius dydžius procesoriai.
RISC, RISC-V ir ARM yra skirtingos instrukcijų rinkinių architektūros
Apibendrinant galima pasakyti, kad RISC yra dizaino filosofija, kuriai naudojama mažiau instrukcijų, nei rastumėte įprastame darbalaukio procesoriuje, pavyzdžiui, x86. Turėdami trumpesnių ir mažiau instrukcijų, RISC procesoriai gali būti labai efektyvūs.
ARM yra uždarojo kodo ISA, pagrįsta RISC, kuri yra licencijuota įmonėms jų procesoriams ir SoC. ARM ISA leidžia Arm sukurti didelio našumo RISC procesorius, pvz., Apple M1 lustus. Kita vertus, RISC-V yra atviro standarto ISA, pagrįsta RISC, kurią kiekvienas gali naudoti kurdamas savo lustus nemokėdamas licencijos mokesčių. Atvirojo kodo pobūdis leidžia RISC-V ISA toliau modifikuoti ir išplėsti, kad būtų sukurti specializuoti lustai konkrečioms užduotims atlikti.
Nors tai gali atrodyti ne taip svarbu, ši nuolatinė ARM ir RISC-V konkurencija tikrai bus naudinga visiems vartotojams, ypač kai kalbama apie daiktų interneto įrenginius, mikrovaldiklius, vienos plokštės kompiuterius ir delninius įrenginius, tokius kaip išmanieji telefonai ir planšetiniai kompiuteriai. Ir kas žino, kaip įrodymas yra Apple M1 lustai, RISC pagrįsti procesoriai iš tikrųjų gali konkuruoti su x86 procesoriais anksčiau nei tikėtasi.