عند الحديث عن المعالجات ، فإن المصطلحين x86 و ARM هما المصطلحان الأكثر ظهورًا ، خاصة إذا كنا نتحدث عن الأجهزة الحديثة. لكن هناك العديد من البنى هناك. على سبيل المثال ، ربما سمعت أسماء RISC و RISC-V تتجول من حين لآخر.
على الرغم من وجود أسماء متشابهة ، لا يمكن أن تكون مفاهيم مختلفة أكثر. إذن ما هو RISC ، وما هو RISC-V؟ وما هو الفرق؟
ما هو RISC؟
RISC هو مصطلح واسع يعني "كمبيوتر مجموعة تعليمات مخفضة." في الأساس ، تم تصميم كمبيوتر RISC بشكل أساسي لتشغيل تعليمات فردية أبسط. مقارنة بـ CISC (كمبيوتر مجموعة التعليمات المعقدة) ، يستخدم معالج RISC طول تعليمات منتظم لجميع التعليمات تقريبًا. في المقابل ، تعتبر تعليمات CISC أكثر تعقيدًا ويمكنها تنفيذ عمليات منخفضة المستوى ومتعددة الخطوات.
للتبسيط ، يمكن لمعالجات RISC تنفيذ تعليمات أبسط وموحدة ، بينما يمكن لـ CISC تنفيذ التعليمات بمختلف التعقيد والنطاق. يمكن لكل تعليمة RISC القيام بشيء واحد فقط في كل مرة ، بينما يمكن لتعليمات CISC القيام بأشياء متعددة في وقت واحد. نظرًا لأن التعليمات مكتوبة برمز أبسط وأبسط بطبيعتها ، غالبًا ما تحتاج معالجات RISC إلى مزيد من الإرشادات لتحقيق نفس المهام مثل معالجات CISC. يمكن تعويض هذا الاختلاف عن طريق زيادة السرعة التي يمكن أن تنفذ بها وحدة المعالجة المركزية RISC هذه المهام باستخدام خطوط الأنابيب. نظرًا لأنها أبسط ، يمكن أيضًا تصميم معالجات RISC بشكل أسرع من معالجات CISC ، ويمكنها تشغيل تعليمات برمجية أكثر كفاءة.
نظرًا لأن RISC ليست بنية في حد ذاتها ولكنها مصطلح واسع ، يمكن اعتبار العديد من بنيات وحدة المعالجة المركزية RISC. أحد أشهر RISC معماريات المعالج هي ARM، الذي يشغل هواتفنا الذكية ومؤخرًا أيضًا بعض أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر لدينا. تشمل الأجهزة الأخرى PowerPC ، الذي تم استخدامه في أجهزة كمبيوتر Apple وأجهزة الألعاب لفترة طويلة. وفي الوقت نفسه ، يمكن اعتبار x86 تصميم CISC لأنه أكثر تعقيدًا.
تمت صياغة مصطلح RISC بواسطة مشروع أبحاث Berkeley RISC بقيادة ديفيد باترسون في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، من 1980 إلى 1984. كما اتضح ، كان المشروع ناجحًا حقًا ، وسيستمر مصطلح "RISC" ليشمل جميع مجموعة التعليمات المخفضة أجهزة الكمبيوتر - حتى مشروع MIPS المنافس الذي طورته جامعة ستانفورد في نفس الوقت تقريبًا عُرف في النهاية باسم RISC بنيان. أما بالنسبة لمشروع بيركلي المحدد ، فقد تم استخدامه بواسطة الهندسة المعمارية الدقيقة لـ SPARC التي طورتها شركة Sun Microsystems - بنية من شأنها في النهاية أن تكون مصدر إلهام لبنية ARM الموجودة لدينا الهواتف الذكية.
ما هو RISC-V؟
في حين أن RISC في حد ذاته ليس بنية محددة ، فقد تكون مرتبكًا من قبل بنية واحدة تستحوذ على وتستخدم اسم RISC. هذا هو RISC-V. إنها بنية مجموعة التعليمات (ISA) التي طورتها جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، والتي تهدف إلى تجسيد مبادئ معالج RISC بينما يكون أيضًا معيارًا مفتوح المصدر. في حين أن ARM ، أشهر بنية RISC ، هي ملكية خاصة وتحتاج إلى ترخيص من صانعي الرقائق ، فإن RISC-V من المفترض أن يكون خاليًا من حقوق الملكية ، وبشكل عام ، مجاني للاستخدام للجميع.
بدأ تطوير RISC-V في عام 2010 وتم إصداره للمجتمع المفتوح في عام 2015. بالطبع ، عندما تم إصدار RISC-V ، كان ARM موجودًا بالفعل في ملايين الهواتف الذكية في جميع أنحاء العالم. ولكن على عكس ARM ، تم تطوير RISC-V وإصداره بهدف وضع تصميم وحدة المعالجة المركزية هناك مفتوح المصدر وقابل للتطوير ويمكن نشره على أي جهاز بدون حقوق ملكية من أي نوع. وفقًا للمصممين ، يمكن أن يؤدي استخدام بنية وحدة المعالجة المركزية للاستخدام المجاني إلى تقليل تكلفة البرنامج بشكل كبير عن طريق إتاحة المزيد من إعادة الاستخدام والسماح بمزيد من المنافسة.
RISC-V ليست بنية يتم نشرها على نطاق واسع على الهواتف الذكية أو أي شيء من هذا القبيل - بعد كل شيء ، يستخدم معظم هؤلاء إما ARM أو x86. ومع ذلك ، فإنه يرى بعض الفائدة. وبشكل أكثر تحديدًا ، تم استخدام RISC-V في الحوسبة السحابية والخوادم والتطبيقات المضمنة. تتضمن التصاميم المعروفة القائمة على RISC-V شريحة أمان Titan M2 التي تستخدمها هواتف Pixel الذكية. هناك المزيد من حالات الاستخدام المخطط لها لبنية RISC-V في المستقبل ، بما في ذلك تلك من الشركات ذات الأسماء الكبيرة مثل NVIDIA و Seagate. نظرًا لأنه خالي من حقوق الملكية ، فإنه يقلل التكاليف وينتهي به الأمر ليكون أفضل للجميع.
RISC مقابل. RISC-V: ما الفرق؟
للوهلة الأولى ، قد يعتقد بعض الناس أن RISC-V هو متغير من RISC وأن RISC هي بنية مجموعة تعليمات. بعد كل شيء ، لديهم أسماء متشابهة ، لذلك يمكن أن يكون هناك مجال للارتباك. لكن هذا أبعد ما يكون عن الحقيقة. كما أوضحنا من قبل ، يكمن الاختلاف في أن أحدهما عبارة عن بنية مجموعة تعليمات فعلية ، بينما الآخر عبارة عن مصطلح شامل يشمل بنى وحدة معالجة مركزية متعددة.
كما ذكرنا سابقًا ، يعد RISC مصطلحًا واسعًا يستخدم للتحدث عن أجهزة كمبيوتر مجموعة التعليمات المخفضة - يشمل هذا المصطلح نطاقًا واسعًا من وحدة المعالجة المركزية معماريات ذات تصميمات وقدرات أبسط ، بعضها مستخدَم بنشاط بواسطة مليارات الأجهزة والبعض الآخر تم إهماله أكثر من وقت. والمصطلح موجود لتمييز هذه الأنواع من أجهزة الكمبيوتر عن CISCs ، أو مجموعة التعليمات المعقدة أجهزة الكمبيوتر ، وهو مصطلح يستخدم لوصف بنية x86 المستخدمة من قبل معظم أجهزة الكمبيوتر في جميع أنحاء العالم ، بالإضافة إلى حفنة منها من الآخرين.
وبعد ذلك ، RISC-V عبارة عن بنية مجموعة تعليمات تستند إلى تصميم RISC ، ولكن بالمقارنة مع بنى RISC الأخرى مثل ARM ، كان RISC-V المصدر المفتوح بدلاً من الملكية ، مما يعني أنه يمكن لأي صانع شرائح أن يصنع تصميمات قائمة على RISC-V دون دفع الإتاوات أو رسوم الترخيص مقابل أي واحد. تم تصميمه لاستخدامه في مجموعة متنوعة من الأغراض ، وهو مدعوم من قبل العديد من صانعي السيليكون بالإضافة إلى الكثير من أنظمة التشغيل مفتوحة المصدر.
يصف أحدهما فئة من وحدات المعالجة المركزية ، بينما الآخر عبارة عن بنية وحدة المعالجة المركزية بالمعنى الصحيح للكلمة التي تعد بديلاً لـ ARM ووحدات المعالجة المركزية RISC الأخرى.
RISC-V و RISC ليسا متماثلين
يستخدم مصطلح RISC للتحدث عن أنواع معينة من المعالجات ، وهو مصطلح يحدد مجموعة واسعة من البنى. ومع ذلك ، يعتقد بعض الناس خطأً أن RISC هي بنية وحدة المعالجة المركزية. أولئك الذين يفعلون ذلك ربما يفكرون في RISC-V بدلاً من ذلك ويخطئون في أنه مصطلح RISC. الآن ، أنت تعرف الفرق.
