Technik
Was steckt hinter dem Begriff RISC-V?
Im Zusammenhang mit Embedded Systems stößt man immer wieder auf den Begriff RISC-V. Doch was steckt dahinter?
Komplexe Projekte in der Software
Open Source Projekte haben in der Software Entwicklung große Verbreitung und genießen hohes Ansehen. Viele Entwickler arbeiten weltweit gemeinsam an Aufgabenstellungen und stellen die Lösungen der Allgemeinheit zur weiteren Verwendung zur Verfügung. Klingt altruistisch, hat aber für alle Beteiligten ganz klare wirtschaftliche und technische Vorteile. Die Komplexität der Projekte könnten heute einzelne Personen und Unternehmen gar nicht mehr alleine stemmen.
Im Jahr 2010 wurde am Parallel Computing Laboratory der Universität Berkeley in den USA ein Projekt gestartet um neue Wege für die Parallelverarbeitung von Programmen zu entwickeln. Unter anderem wurde das Projekt finanziell von Microsoft und Intel unterstützt. Ein Ergebnis aus diesem Forschungsprojekt war die Beschreibung einer neuen Instruction Set Architektur, genannt RISC-V. Es handelt sich dabei um die Maschinensprache von Prozessoren, d.h. welche Register gibt es, wie werden Bits und Bytes auf Prozessorebene verknüpft, Verzweigungen implementiert und vieles mehr. Mit dieser Ebene kommt der Anwendungsentwickler normalerweise gar nicht in Berührung, sie birgt aber hohes Potential für Optimierung bei Rechenleistung und Energieverbrauch.
Namhafte Unternehmen nutzen RISC-V
Mittlerweile setzen auch große Unternehmen wie Samsung, Western Digital, Nvidia, Alibaba, Microchip, Lattice und Qualcomm in einigen ihrer Chips die RISC-V Architektur ein. Was RISC-V interessant macht ist, dass die Spezifikation vollkommen offengelegt ist und damit Entwickler von sicherheitskritischen Anwendungen mittels formaler Methoden nachweisen können, wie sich ein System unter beliebigen Randbedingungen verhalten wird. Bei geschlossenen Architekturen ist das nicht vollständig möglich. Weiterhin ist die Freiheit von Lizenzkosten attraktiv. Es steht den Herstellern frei die Technologie kostenlos zu nützen und auch zu erweitern.
Einsatz im akademischen Bereich
RISC-V kommt aus dem akademischen Bereich und wird auch weiterhin im akademischen Umfeld intensiv eingesetzt. Auf Grund der Offenheit können wissenschaftliche Arbeiten bis auf Detailebene betrieben werden, ohne Geheimnisse proprietärer Technologien. Interessant ist übrigens auch, dass die Organisation hinter RISC-V mittlerweile ihren Sitz in der Schweiz hat. Damit will man potentielle Einschränkungen durch den Handelskrieg zwischen den USA und China abwenden.