القراء مثلك يساعدون في دعم MUO. عند إجراء عملية شراء باستخدام الروابط الموجودة على موقعنا ، فقد نربح عمولة تابعة.
المعالج هو عقل أي كمبيوتر ، وهو يتطور باستمرار لتحسين الكفاءة. يحدد تصميم المعالج عدد التعليمات التي يمكنه تنفيذها ومدى سرعة وكفاءة تنفيذها. RISC و RISC-V و ARM هي المصطلحات المستخدمة في تصميم المعالج للإشارة إلى نوع المعالج باستخدام نوع معين من بنية مجموعة التعليمات (ISA).
على الرغم من عدم استخدامها بشكل شائع في أجهزة الكمبيوتر السائدة ، إلا أن هذه المعالجات تعمل على تشغيل الهواتف الذكية وأجهزة التحكم الدقيقة وأجهزة الكمبيوتر أحادية اللوحة وجميع أنواع أجهزة إنترنت الأشياء. تابع القراءة لمعرفة المزيد عنهم وعن اختلافاتهم.
شرح بنية مجموعة التعليمات و RISC
قد يكون من الصعب فهم الفرق بين RISC و RISC-V و ARM إذا كنت لا تعرف كيف تعمل وحدات المعالجة المركزية وتنفيذ التعليمات البرمجية. لذا ، قبل أن نبدأ في مقارنة المصطلحات ، دعنا نتحدث أولاً عن بنية مجموعة التعليمات وكيف تختلف عما يستخدمه معالج الكمبيوتر المعتاد.
سواء أكان معالجًا دقيقًا أو كمبيوترًا صغيرًا أو كمبيوتر سطح مكتبًا عاديًا ، فإن معالجاتها تستخدم بنية مجموعة التعليمات (ISA). ISA هو جزء من المعالج يحتوي على جميع التعليمات الأساسية التي يمكن للمعالج تنفيذها. هذه التعليمات هي اللبنات الأساسية لبرنامج الكمبيوتر. عادة لا تكون أكثر تعقيدًا من عمليات الجمع والطرح الأساسية.
بشكل عام ، هناك نوعان من ISA متداولة في السوق. هم معماريات RISC و CISC. يشير RISC إلى كمبيوتر مجموعة التعليمات المخفضة ، بينما يرمز CISC إلى كمبيوتر مجموعة التعليمات المعقدة. كلتا البنيتين سائدتين اليوم ، حيث يعتبر x86 (معالجات Intel و AMD) هو المعالج الأعلى الذي يستخدم CISC و ARM (معالجات Qualcomm و MediaTek) كأكثر بنية RISC شيوعًا.
في الأساس ، RISC هي بنية كمبيوتر مصممة ومُحسّنة لاستخدام تعليمات أقل من نظيراتها في CISC. تسمح هذه الإرشادات الأقل وتقنيات التحسين الأخرى المستخدمة في بنية RISC بهذه الأنواع من تستخدم المعالجات طاقة أقل ، مما يجعلها مثالية للهواتف الذكية والكاميرات والساعات الذكية وجميع أنواع إنترنت الأشياء الأجهزة.
ما هو ARM؟
لقد أثبتنا أن معالجات ARM هي بعض من أفضل بنية RISC في السوق. إذن ، ما هو ARM بالضبط ، ولماذا هم أكثر معالجات RISC شيوعًا؟
قبل RISC-V (الذي سنتحدث عنه قريبًا) ، كانت المعالجات القائمة على ARM هي الخيار الوحيد لأي شخص يرغب في إنشاء منتج إلكتروني باستخدام معالجاته المخصصة.
Arm (بالحرف الصغير "rm") Ltd. هي شركة تصمم وترخص الرقائق للعديد من الشركات المصنعة للأجهزة ، مثل Apple و MediaTek و Qualcomm والشركات الأصغر مثل PINE64. يستخدمون ARM ISA الخاص بهم المصدر المغلق لتصميم معالجات دقيقة عالية الكفاءة ونظام على شريحة (SoC). تُعرف جميع التصميمات التي تصنعها شركة Arm بأنها معالجات Advanced RISC Machine أو ببساطة معالجات ARM (جميع الأحرف الكبيرة).
بصرف النظر عن كونها واحدة من أولى الشركات التي تبيع وتصمم تصاميم الرقائق حسب الطلب ، فقد تمكنت Arm من أن تكون مصمم شرائح RISC المهيمن بسبب ابتكاراته المستمرة مع معالج ARM ISA و ARM تصميمات.
تشبه إلى حد كبير وحدة APU من AMD ، والتي تجمع بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات في قالب واحد ، ومن المعروف أن معالجات ARM تجمع بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات والذاكرة ومعالج الإشارة الرقمية ومودمات متنوعة كلها في قالب أو شريحة واحدة - وهذا ما يسمى النظام على شريحة (SoC). هذا التكامل الوثيق للوحدات المتعددة سمح لمعالجات ARM أن تكون سريعة وفعالة.
ما هو RISC-V؟
RISC-V هو معيار ISA مفتوح تم تطويره في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي. لا يقدم ISA هذا أي تقنية جديدة في السوق ، ومع ذلك يعتقد الكثيرون أنها مستقبل المعالجات القائمة على RISC. فلماذا هو؟
اكتسب RISC-V اهتمامًا من شركات مثل Amazon و Google و Qualcomm و Intel و Rockchip و SiFive و Sony و ZTE و Western Digital. هذا لأن RISC-V هو معيار ISA مفتوح. تسمح RISC-V International (جمعية غير ربحية لـ RISC-V) لأي شخص باستخدام RISC-V ISA على معالجاتهم دون دفع رسوم.
إن الشيء العظيم في RISC-V هو قدرته على توسيع مجموعة التعليمات بناءً على العمليات التي ستحتاجها الشريحة لمنتج معين. يبدأ RISC-V فقط بمجموعة تعليمات أساسية تتكون من 47 تعليمة. تتضمن هذه التعليمات جميع الوظائف الأساسية التي تحتاجها الشريحة للعمل والقيام بالمهام الأساسية.
سيكون للمصممين بعد ذلك الحرية في اختيار التعليمات التي يجب إضافتها إلى مجموعة التعليمات الأساسية لمنح الشريحة جميع الوظائف التي تحتاجها دون أي وظائف نفخ إضافية لن تستخدمها.
على الرغم من أن RISC-V لا يزال ISA جديدًا نسبيًا ، إلا أن قدرته على توفير شرائح متخصصة فعالة من حيث التكلفة وعالية الكفاءة للتطبيقات المختلفة هو ما يجعله ISA خاصًا.
ARM أم RISC V؟ ايهما افضل؟
ARM و RISC-V هي ISA التي تتبع فلسفة تصميم RISC ، لذا أيهما أفضل؟
للمقارنة ، إليك مقارنة الأداء بين معالج SiFive's P670 مقابل معالج P670. معالج Cortex-A78 من Arm:
كما ترون في الرسم التوضيحي ، فإن Cortex-A78 يتقدم قليلاً عن P670 فيما يتعلق بأعلى أداء أحادي الخيط. على الرغم من أن Cortex-A78 يفوز في الأداء الأولي ، فإن P670 يضاعف كثافة حساب Cortex-A78. وهذا يعني أن معالج P670 من SiFive يوفر أداءً فائقًا لخيط واحد يمكن مقارنته مع Cortex-A78 ، وهو ضعف الحجم المادي لجهاز P670.
في هذه المقارنة ، يفوز معالج SiFive's P670 على Cortex-A78 من Arm's لتقديم أداء خيط واحد مشابه بنصف الحجم. ومع ذلك ، تجدر الإشارة أيضًا إلى أنه تم إصدار Cortex-A78 في ديسمبر 2020 من خلال Vivo X60 و X60 Pro ، بينما تم الإعلان عن P670 في الأول من نوفمبر 2022.
هذا فرق مدته سنتان من حيث البحث والتطوير. تعمل أحدث معالجات Arm الآن على ARMv9 ISA ، مما يحسن بشكل كبير ARMv8 الذي يستخدمه Cortex-A78. لوضع ذلك في الاعتبار ، توفر أحدث معالجات ARMv9 أداءً أعلى بنسبة 30٪ تقريبًا وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة بنسبة 50٪.
لذلك ، من حيث الأداء الأولي ، لا تزال معالجات ARM في الصدارة. ولكن مع توفير SiFive's P670 ضعف كثافة الحوسبة على Cortex-A78 ، يبدو أن معالجات RISC-V بها تتفوق على معالجات ARM فيما يتعلق بالتقنيات القابلة للارتداء والتي تستفيد بشكل كبير من استخدام أحجام أصغر معالجات.
RISC و RISC-V و ARM هي هياكل مختلفة لمجموعة التعليمات
باختصار ، RISC هي فلسفة تصميم تستخدم تعليمات أقل مما قد تجده في معالج سطح المكتب العادي مثل x86. يسمح وجود تعليمات أقصر وأقل لمعالجات RISC بأن تكون ذات كفاءة عالية في استهلاك الطاقة.
ARM هو ISA مغلق المصدر يعتمد على RISC وهو مرخص للشركات لمعالجاتها و SoCs. يسمح ARM ISA لشركة Arm بتصميم معالجات RISC عالية الأداء مثل رقائق M1 من Apple. من ناحية أخرى ، RISC-V هو معيار ISA مفتوح على أساس RISC يمكن لأي شخص استخدامه لتصميم رقائقه الخاصة دون دفع رسوم الترخيص. تسمح طبيعته مفتوحة المصدر بتعديل RISC-V ISA وتوسيعه بشكل أكبر لصنع شرائح متخصصة لمهام محددة.
على الرغم من أنه قد لا يبدو الأمر بهذه الأهمية ، إلا أن هذه المنافسة المستمرة بين ARM و RISC-V ستفيد بالتأكيد جميع المستهلكين ، خاصة عندما يتعلق الأمر بأجهزة إنترنت الأشياء ، وأجهزة التحكم الدقيقة ، وأجهزة الكمبيوتر أحادية اللوحة ، والأجهزة المحمولة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية. ومن يدري ، مع وجود رقائق M1 من Apple كدليل ، قد تتنافس المعالجات القائمة على RISC بالفعل مع معالجات x86 في وقت أقرب مما هو متوقع.