Günümüzde işlemci tasarımı gerçekleştiren firmalar mevcut. Gerçekleştirilen bu işlemci tasarımları ise genel olarak ARM ve ya Intel mimarilerini kullanıyor. Bu mimariler ise komut setlerinin farklılığı ile birbirinden ayrılıyor. Son zamanlarda ise RISC-V ismi sıkça gündeme geliyor. Peki nedir bu RISC-V ? Yazımızda bu konu hakkındaki detaylara göz atalım.
Giriş
Berkeley California Üniversitesi’ndeki akademisyenler tarafından 2010 yılında geliştirilmeye başlandı. RISC-V kavramı, zaman zaman insanlar arasında kavram karmaşasına neden olabiliyor. Bu konudaki karmaşa, RISC-V ‘ın bir işlemci mimarisi olduğuna dair bir karmaşa. RISC-V, bir işlemci mimarisi olmaktan ziyade, bir açık kaynaklı ISA dır. ISA kavramını ve işlemci mimarilerini daha detaylı incelersek RISC-V ‘ın önemini daha iyi anlayabiliriz.
ISA
ISA, İngilizce “Instruction Set Architecture” kavramının kısaltılmış hali olup Türkçe’ye “Komut Kümesi Mimarisi” olarak çevrilebilir. Bu kavram, bir işlemcinin yapabileceği aritmetik/lojik işlem bütünlerini ifade eden, yazılım ile donanım arasında köprü görevi gören yapıdır. Gömülü çiplerden süper bilgisayarlara kadar bir çok sistem bünyesinde işlemci bulundurur ve bu işlemciler, yapacağı işleri komutlar vasıtası ile anlar. Günümüzde iki önemli komut mimarisi bulunur. Bunlar CISC ve RISC mimarileri. (Konu hakkındaki detaylı bilgi için: İşlemci Mimarileri: RISC Ve CISC )
Fikri Mülkiyet
ARM ve Intel komut setleri piyasada ağırlıklı olarak kullanılan ISA lardır. Özellikle ARM firmasının sahip olduğu ISA , gömülü cihaz alanında neredeyse vazgeçilmez bir sistem. Telefon işlemcisi olarak başı çeken Qualcomm, mikrodenetleyici ve yarı iletken sektöründe liderlerden biri olan STM mikrodenetleyiciler bünyelerinde ARM işlemci mimarisi bulundurur. ARM firması, işlemci üretmekten ziyade sahip olduğu bu ISA doğrultusunda çoğu firmaya tasarım satar ve bunun karşılığında yüklü bir telif ücreti alır. Aynı durum Intel içinde geçerlidir. İşte burada RISC-V önemi ortaya çıkıyor.
RISC-V , tamemen açık kaynaklı bir ISA. Bu sayede hiçbir telif ücreti ödemeden her firma tasarımlarında bu modeli kullanabilir. Ve ya herhangi bir tasarımcı bu komut setini kullanarak kendi işlemci modelini tasarlayabilir ve bunu tüm Dünya ile paylaşabilir. Aynı zamanda açık kaynak olarak işlemci iç yapılarına kadar internet ortamında ulaşmak mümkün.
Genel Yapısı
İsminden de anlaşılacağı üzere komut seti mimarisi RISC tabanlı. RISC mimarisi, azaltılmış komut seti mimarisi olarak bilinir ve yalnızca işlemci tarafından yaygın olarak kullanılan talimatları içerir. Daha az yaygın olarak kullanılan işlemler için, yaygın olarak kullanılan birden çok talimat yürütülerek elde edilebilir. Bu durum, daha basit bir donanım gerekliliğine neden olur. Ancak daha fazla komut kullanılması zorunluluğu yüzünden program belleklerinde daha çok yer kaplanmasına neden olur. Daha az donanım gerekliliği sayesinde güç tüketimleri oldukça düşüktür.
Avantajları
ARM ve X86 ile karşılaştırıldığında ön plana çıkan avantajları şu şekilde sıralayabiliriz.
Ücretsiz: Tamamen açık kaynaklıdır, fikri mülkiyet için ödeme yapılmaz.
Basit: Diğer ticari ISA’larden çok daha küçüktür.
Modüler: Birden çok standart uzantıya sahip küçük bir standart temel ISA’ya sahiptir.
Kararlı: Temel ve birinci standart uzantılar zaten donmuş durumda. Büyük güncellemeler için endişelenmenize gerek yok.
Genişletilebilirlik: Uzantılara göre belirli işlevler eklenebilir.
Türkiye Ve Dünya’daki Gelişmeler
Türkiye’de ASELSAN ve TUBİTAK işbirliği ile geliştirilen ÇAKIL işlemci tasarımı RISC-V 64 bit mimarisine sahip. Şu anlık 400 MHz’ lik saat hızına sahip milli işlemcimizin ileride 800 MHz hızında, 10 W güç tüketimine sahip, 4 çekirdekli bir mimariye sahip olması hedefleniyor.
NVIDIA, yeni yapacağı işlemcilerde RISC-V kullanacağını açıkladı. Aynı zamanda bu alanda yapay zeka hızlandırıcıları üzerinde çalışıyor.
Alibaba şirketi, 2019 yılında 2.5GHz ile çalışan 16 çekirdekli RISC-V işlemcisini (XuanTie C910) duyurdu.
-
KAYNAKÇA
- riscv.org
- ics.com
- wikipedia.org
