创始人David Patterson:关于RISC-V的五个谬误

近日,图灵奖得主、RISC-V的创始人David Patterson 在eetimes投稿了一篇标题为《Examining the Top Five Fallacies About RISC-V》《关于RISC-V的五个谬误》的文章,全文如下:

在十多年的时间里,RISC-V可以说已经成为未来计算应用中第三重要的指令集架构(ISA)。在接下来的几年里,为一个新项目选择一个专有的ISA而不是开放的RISC-V,就像选择一个封闭的替代以太网或USB一样令人惊讶。

我在加州大学伯克利分校的同事和我预测,到这个十年结束时,未来产品开发的主导ISA将是开放的RISC-V架构。世界各地的公司已经在使用RISC-V进行设计,而且这种势头正在迅速增长,所以现在是业界仔细研究RISC-V并检查有关它的一些谬误的好时机。

创始人David Patterson:关于RISC-V的五个谬误

谬误1:RISC-V是一个开源处理器,就像Linux是一个开源操作系统一样。

Linux有一个单主开源代码库,你可以下载,而RISC-V是一个开放的硬件/软件接口规范,有许多不同的实现。一个比Linux更好的类比是以太网,因为以太网和RISC-V都是免费的开放规范。

在以太网标准出现之前,各公司都有自己的专有局域网。1980年,数字设备公司(Digital Equipment Corporation)、英特尔(Intel)和施乐(Xerox)联手创建了一个基于以太网的本地网络标准。他们还创建了一个组织——IEEE 802.3工作组——在过去的40年里推动了以太网标准的发展。以太网在成本和性能方面取得了快速进步,因为许多公司可以构建在以太网标准之上运行相同软件堆栈的网络产品。

流行的通用串行总线(Universal Serial Bus, USB)也遵循了以太网的游戏计划,为外设互连提供了免费和开放的标准,被许多公司和组织所接受,以发展它。

像以太网和USB一样,RISC-V是一个开放标准(也由一个基金会运行),允许许多组织设计硬件,这促进了竞争,以提高其性价比,并开发出丰富的共享软件生态系统,在许多市场上提供RISC-V产品。像以太网和USB一样,你可以购买RISC-V硬件,自己构建,授权设计,或下载开源设计。

谬误2:选择一个成熟的、封闭的ISA比选择开放的RISC-V更安全。

人们很容易忘记,一个封闭的个人储蓄账户与持有它的公司的成功息息相关,如果公司出现问题,它就会消失。例如,曾经流行的DEC VAX、DEC Alpha和Sun SPARC isa已经灭绝。

也很难记住,封闭的isa是知识产权,可以卖给与以前不同目标的公司。例如,MIPS ISA已经有6个以上的所有者,到目前为止,Arm ISA有3个所有者:Acorn、Arm Holdings plc和软银。相比之下,RISC-V是由数百家公司共同参与的中立开放标准组织RISC-V International所推动的。他们的共同利益通过这个非营利基金会决定了RISC-V的发展。

与以太网和USB一样,RISC-V与任何一家公司的命运无关,因此从长远来看,RISC-V是一家公司软件生态系统发展的更谨慎的赌注。

谬误3:封闭的没有碎片化的软件生态系统。

旧的封闭ISA在其漫长的生命周期中遭受了不可预见的不兼容性。例子包括:

尽管试图共享x86-64 ISA,但AMD和英特尔需要不同的虚拟机。

Intel AVX-512是非常碎片化的(例如,ML浮点格式BF16来来去去)。

ARMv1到ARMv7使用32位地址空间,但与ARMv8-A和后续版本不兼容,后者提供32位和64位地址版本。ARMv8-M为旧的32位ISA添加了新功能,但与ARMv8-A不兼容。

没有哪个软件环境比当今用于边缘设备的片上系统(SoC)更分散了。它们包括许多不兼容的isa和用于多种类型和品牌处理器(应用程序cpu、嵌入式cpu、dsp、ML加速器和isp)的软件堆栈。一个原因是这些处理器使用的是封闭的ISA,不能用于第三方IP,因此每个处理器块都有自己的ISA。

谬误4:RISC-V的模块化导致了一个比封闭isa更分散的软件生态系统。

自从我的同事和我开始倡导RISC-V以来,这个谬论就被提出了,所以它并没有被忽视。一些细分市场需要稳定的ISA甚至二进制兼容性,RISC-V通过配置文件来解决这些问题。它们从标准扩展中指定一组ISA选择,为市场中的大多数用户获取最大价值,使软件社区能够集中资源构建适当的软件生态系统。类似地,硬件供应商围绕标准配置文件构建其产品,以确保其设计将获得主流软件支持。例如,RISC-V为64位地址的UNIX系统提供了它们。概要文件是构建可移植应用程序和操作系统的基础。

除了概要文件之外,RISC-V ISA还提供了一种令人兴奋的可能性,即具有自定义增强功能的公共基础ISA和跨SoC的多个处理器的共享软件堆栈。RISC-V有可能极大地减少当今SoC软件生态系统的碎片化。

谬误5:鉴于以上几点,RISC-V不可能成为主导的ISA。

只要有32位和64位的地址版本,就没有技术上的分歧,一个单一的基础ISA可以用于从嵌入式系统到超级计算机的任何地方;主要的争论是一个商业问题,是应该是一个封闭的ISA还是一个开放的ISA。如果我们真的实现了计算的通用语言,似乎不言自明的是,如果把整个信息技术行业的命运与一家公司的命运联系在一起,那将是非常危险的。如果我们可以依赖一个自由开放的标准,就像我们对网络和外围互连所做的那样,那将会安全得多。

参考链接:https://www.eetimes.com/examining-the-top-five-fallacies-about-risc-v/

—煤油灯科技victorlamp.com编译整理—

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