RISC چیست، RISC V چیست و چه تفاوتی با هم دارند؟

این اصطلاحات ممکن است شبیه به نظر بیایند، اما آنها به معنای چیزهای کاملا متفاوت هستند.

هنگامی که در مورد پردازنده صحبت می کنیم، x86 و ARM دو اصطلاحی هستند که بیشتر مطرح می شوند، به خصوص اگر در مورد دستگاه های اخیر صحبت کنیم. اما معماری های بسیار بیشتری وجود دارد. برای مثال، ممکن است نام‌های RISC و RISC-V را شنیده باشید که گاهی اوقات در اطراف شناور می‌شوند.

با وجود داشتن نام های مشابه، آنها نمی توانند مفاهیم متفاوت تری باشند. بنابراین RISC چیست و RISC-V چیست؟ و چه تفاوتی دارد؟

RISC چیست؟

RISC یک اصطلاح گسترده است که به معنای “کامپیوتر مجموعه دستورات کاهش یافته” است. اساساً، یک کامپیوتر RISC اساساً برای اجرای دستورالعمل‌های ساده‌تر و فردی طراحی شده است. در مقایسه با CISC (کامپیوتر مجموعه دستورات پیچیده)، یک پردازنده RISC تقریباً برای تمام دستورالعمل ها از طول دستورالعمل یکنواخت استفاده می کند. در مقابل، دستورالعمل های CISC پیچیده تر هستند و می توانند عملیات سطح پایین و چند مرحله ای را اجرا کنند.

برای ساده‌سازی، پردازنده‌های RISC می‌توانند دستورالعمل‌های ساده‌تر و یکنواخت‌تری را اجرا کنند، در حالی که CISC می‌تواند دستورالعمل‌ها را با پیچیدگی و محدوده متفاوت اجرا کند. هر دستور RISC تنها می تواند یک کار را در یک زمان انجام دهد، در حالی که دستورالعمل های CISC می توانند چندین کار را به طور همزمان انجام دهند. از آنجایی که دستورالعمل ها با کد ساده تری نوشته می شوند و ماهیتشان ساده تر است، پردازنده های RISC اغلب به دستورالعمل های بیشتری برای دستیابی به وظایف مشابه پردازنده های CISC نیاز دارند. این تفاوت را می توان با افزایش سرعتی که CPU RISC می تواند آن وظایف را با استفاده از خط لوله انجام دهد جبران کرد. از آنجایی که پردازنده‌های RISC ساده‌تر هستند، می‌توانند سریع‌تر از پردازنده‌های CISC طراحی شوند و کد کارآمدتری را اجرا کنند.

از آنجایی که RISC فی نفسه یک معماری نیست، بلکه یک اصطلاح گسترده است، بسیاری از معماری های CPU را می توان RISC در نظر گرفت. یکی از معروف‌ترین معماری‌های پردازنده‌های RISC ARM است که تلفن‌های هوشمند و اخیراً برخی از لپ‌تاپ‌ها و رایانه‌های ما را نیرو می‌دهد. سایر موارد عبارتند از PowerPC که برای مدت طولانی در رایانه های اپل و کنسول های بازی استفاده می شد. در همین حال، x86 را می توان یک طراحی CISC در نظر گرفت زیرا پیچیده تر است.

اصطلاح RISC توسط پروژه تحقیقاتی RISC برکلی به رهبری دیوید پترسون در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، از سال 1980 تا 1984 ابداع شد. همه رایانه‌های مجموعه دستورالعمل کاهش یافته – حتی یک پروژه MIPS رقابتی توسط دانشگاه استنفورد که در همان زمان توسعه یافته بود، در نهایت به عنوان معماری RISC شناخته شد. در مورد آن پروژه خاص برکلی، این پروژه توسط ریزمعماری SPARC توسعه یافته توسط Sun Microsystems استفاده شد – معماری که در نهایت به عنوان الهام‌بخش معماری ARM در گوشی‌های هوشمند ما عمل می‌کند.

RISC-V چیست؟

در حالی که RISC به خودی خود یک معماری خاص نیست، ممکن است با گرفتن و استفاده از نام RISC توسط یک معماری گیج شده باشید. این RISC-V است. این یک معماری مجموعه دستورالعمل (ISA) است که توسط دانشگاه کالیفرنیا، برکلی توسعه یافته است، که به منظور تجسم اصول یک پردازنده RISC در عین حال یک استاندارد منبع باز است. در حالی که ARM، شناخته شده ترین معماری RISC، اختصاصی است و نیاز به مجوز توسط سازندگان تراشه دارد، RISC-V بدون حق امتیاز و به طور کلی برای استفاده برای همه رایگان است.

RISC-V توسعه را در سال 2010 آغاز کرد و در سال 2015 برای جامعه باز عرضه شد. البته، زمانی که RISC-V منتشر شد، ARM در حال حاضر در میلیون ها گوشی هوشمند در سراسر جهان وجود داشت. اما بر خلاف ARM، RISC-V با هدف قرار دادن یک طراحی CPU که منبع باز، مقیاس پذیر و قابل اجرا بر روی هر دستگاهی بدون حق امتیاز از هر نوع باشد، توسعه و منتشر شد. به گفته طراحان، داشتن یک معماری CPU با استفاده رایگان می تواند به طور چشمگیری هزینه نرم افزار را با امکان استفاده مجدد بیشتر و امکان رقابت بیشتر کاهش دهد.

RISC-V یک معماری نیست که به طور گسترده بر روی گوشی های هوشمند یا هر چیز دیگری به کار گرفته شود – در نهایت، اکثر آن ها از ARM یا x86 استفاده می کنند. با این حال، کاربرد خاصی دارد. به طور خاص، RISC-V در رایانش ابری، سرورها و برنامه های کاربردی تعبیه شده استفاده شده است. طراحی های شناخته شده مبتنی بر RISC-V شامل تراشه امنیتی Titan M2 است که توسط تلفن های هوشمند پیکسل استفاده می شود. موارد استفاده برنامه ریزی شده بیشتری برای معماری RISC-V در آینده وجود دارد، از جمله موارد استفاده از شرکت های بزرگ مانند NVIDIA و Seagate. از آنجایی که بدون حق امتیاز است، هزینه ها را کاهش می دهد و در نهایت برای همه بهتر است.

RISC در مقابل RISC-V: تفاوت چیست؟

در نگاه اول، برخی از مردم ممکن است فکر کنند که RISC-V یک گونه از RISC است و RISC یک معماری مجموعه دستورالعمل است. از این گذشته ، آنها نام های مشابهی دارند ، بنابراین می تواند به خوبی جایی برای سردرگمی وجود داشته باشد. اما این نمی تواند دور از واقعیت باشد. همانطور که قبلاً توضیح دادیم، تفاوت در این است که یکی معماری مجموعه دستورات واقعی است، در حالی که دیگری یک اصطلاح فراگیر است که چندین معماری CPU را در بر می گیرد.

همانطور که قبلاً اشاره کردیم، RISC یک اصطلاح گسترده است که برای صحبت در مورد رایانه های مجموعه دستورالعمل های کاهش یافته استفاده می شود – این اصطلاح طیف گسترده ای از معماری های CPU با طراحی ها و قابلیت های ساده تر را در بر می گیرد، برخی از آنها به طور فعال توسط میلیاردها دستگاه استفاده می شود و برخی دیگر که قبلا استفاده شده اند. در طول زمان منسوخ شده است. و این اصطلاح برای متمایز کردن این نوع کامپیوترها از CISCها یا کامپیوترهای مجموعه دستورات پیچیده وجود دارد، اصطلاحی که برای توصیف معماری x86 مورد استفاده اکثر رایانه‌های شخصی در سراسر جهان و همچنین تعداد انگشت شماری دیگر استفاده می‌شود.

و سپس، RISC-V یک معماری مجموعه دستورالعمل مبتنی بر طراحی RISC است، اما در مقایسه با معماری های دیگر RISC مانند ARM، RISC-V به جای اختصاصی، منبع باز بود، به این معنی که هر سازنده تراشه می تواند طرح های مبتنی بر RISC-V را بدون پرداخت هزینه انجام دهد. حق امتیاز یا هزینه های مجوز برای هر کسی. این مهندسی شده است تا برای اهداف مختلف مورد استفاده قرار گیرد، و توسط بسیاری از سازندگان سیلیکون و همچنین بسیاری از سیستم عامل های منبع باز پشتیبانی می شود.

یکی دسته ای از CPU ها را توصیف می کند، در حالی که دیگری معماری CPU به معنای درست کلمه است که جایگزینی برای ARM و دیگر CPU های RISC است.

RISC-V و RISC یکسان نیستند

اصطلاح RISC برای صحبت در مورد انواع خاصی از پردازنده ها استفاده می شود و این اصطلاحی است که طیف گسترده ای از معماری ها را تعریف می کند. با این حال برخی افراد به اشتباه فکر می کنند که RISC یک معماری CPU است. کسانی که این کار را انجام می دهند احتمالا به جای آن به RISC-V فکر می کنند و آن را با اصطلاح RISC اشتباه می گیرند. حالا شما تفاوت را می دانید.

منبع مقاله