Основная проблема RISC-V — отсутствие зрелой и единой экосистемы

Arm управляет мобильным и встраиваемым миром, а x86 по-прежнему доминирует на рынках настольных компьютеров, ноутбуков и серверов, но RISC-V? Что ж, он всё ещё не дотягивает до своего уровня, но набирает популярность как архитектура процессора. Вопрос в том, выйдет ли он на более широкий рынок и будет ли использоваться в большем количестве устройств.

Компания Nvidia незаметно внедрила ядра RISC-V в свои графические процессоры и системы на кристалле, и к концу 2024 года производитель графических процессоров планирует выпустить миллиард ядер RISC-V для своих графических процессоров, систем на кристалле и других продуктов. Наиболее заметной реализацией RISC-V от Nvidia является системный процессор графического процессора, или GSP, который, по сути, выполняет функции драйвера ядра и управляет использованием графического процессора в рамках ядер.

Даже компания Qualcomm использует RISC-V в некоторых своих устройствах, применяя ядра RV в микроконтроллерах, встроенных в процессоры Snapdragon. На сегодняшний день компания Qualcomm выпустила около 650 миллионов устройств с ядрами RISC-V, поэтому архитектура и ядра проекта используются в повседневных устройствах. Но почему RISC-V не является лидером?

Qualcomm и Nvidia — не единственные компании, которые находят применение RISC-V и этой архитектуре. Google тоже предпринимала шаги в этом направлении — до мая 2024 года она официально поддерживала RISC-V в Android Common Kernel (ACK), созданном на основе Linux, а затем отключила поддержку ACK, что стало серьёзным ударом для архитектуры.

Несмотря на это, Google заявила, что по-прежнему поддерживает RISC-V и планирует расширить поддержку в будущем. В то время компания сообщила: «Android продолжит поддерживать RISC-V. Из-за высокой скорости обновления мы не готовы предоставить единый поддерживаемый формат для всех производителей. Эта конкретная серия исправлений удаляет поддержку RISC-V из универсального образа ядра Android (GKI)». До этого перехода была надежда, что производители могут рассмотреть возможность создания устройств на Android с использованием SoC на базе RISC-V ISA. Удаление поддержки RISC-V из ACK не означает, что Android не будет работать на RISC-V, но любому производителю, планирующему пойти по этому пути, придётся самостоятельно выполнить значительный объём работы по написанию кода. Временный отказ Google от RISC-V — хороший пример того, с каким основным препятствием сталкивается новая архитектура на пути к массовому использованию: отсутствие зрелой и единой экосистемы. Большинство знакомо с экосистемой Arm, где Qualcomm в настоящее время работает на рынке ноутбуков с устройствами Windows на Arm, а Arm уже закрепилась в мобильной экосистеме, где такие компании, как MediaTek, используют эту архитектуру в своих флагманских мобильных устройствах. Но какое место в этом уравнении потенциально занимает RISC-V?

Отказ Google от RISC-V в Android — это суровое напоминание о том, что даже открытой архитектуры и гибкости, которую она даёт дизайнерам и разработчикам (которым не нужно платить за лицензию), недостаточно, чтобы RISC-V стал жизнеспособным интерфейсом на рынке.

Но, несмотря на все недостатки, RISC-V продолжает вызывать интерес, особенно у компаний, которые стремятся снизить зависимость от проприетарных решений для питания своих устройств.

Учитывая все геополитические проблемы, связанные с Китаем, и его стремление к самодостаточным и отечественным технологиям, Пекин вложил значительные средства в архитектуру RISC-V в рамках своего стратегического решения, направленного на то, чтобы не зависеть от иностранной архитектуры и технологий. Такие компании, как Loongson, производитель чипов из Китая, используют ISA для создания систем на базе RISC-V, которые используются в китайских школах. Другой ключевой пример — китайский гигант Alibaba, который планирует использовать RISC-V в своих облачных серверах. Всё это привлекло внимание правительства США, и с 2023 года правительство США рассматривает запросы законодателей о том, чтобы затруднить Китаю внедрение RISC-V в свои разработки. Компания RISC-V International в то время высказалась о любых возможных действиях правительства США по ограничению доступа. Тогдашний генеральный директор Калиста Редмонд заявила, что это может привести к разделению стандарта и «миру несовместимых решений».

Совершенно верно. Чтобы RISC-V как архитектура стала основой для большинства устройств, она должна быть не просто инновационной — она должна создать экосистему, способную привлечь производителей микросхем, а также производителей устройств, которые будут чувствовать себя комфортно, создавая устройства на базе ядер RISC-V, зная, что есть приложения и поддержка. И экосистема Arm, и экосистема x86 потратили десятилетия на создание того, что мы имеем сегодня, на разработку инструментов и библиотек, а также на поддержку разработчиков, чтобы они могли создавать приложения на самих архитектурах. Суть в том, что всё должно работать для конечных пользователей. Это, пожалуй, одна из самых больших проблем для RISC-V и архитектуры в целом: совместимость с программным обеспечением. В то время как экосистемы Arm и x86 широко поддерживаются, этого нельзя сказать о RISC-V.

В октябре этого года, когда был утверждён профиль RVA23, это стало важным событием для RISC-V. По сути, это согласованный набор расширений ISA, на которые разработчики программного обеспечения могут опираться и использовать их для создания совместимого программного обеспечения на архитектуре RISC-V. Он не только предоставляет такие функции, как векторные операции, вычисления с плавающей запятой и атомарные инструкции, но и обеспечивает RISC-V столь необходимую поддержку для работы с искусственным интеллектом и машинным обучением.

В целом, ратификация профиля RVA23 обеспечивает столь необходимую согласованность в архитектуре, которая стремится заявить о себе, но пока не может этого сделать.

Несмотря на прогресс, это лишь первый шаг в решении более масштабных проблем с совместимостью программного обеспечения, с которыми архитектура сталкивается уже некоторое время. Чтобы RISC-V начал набирать популярность, разработчикам нужно начать писать код так, чтобы он работал на RISC-V так же, как и на других платформах.

Убедить разработчиков (и производителей, если уж на то пошло) использовать RISC-V в качестве архитектуры для создания приложений и устройств будет непросто.

 

Сообщение Основная проблема RISC-V — отсутствие зрелой и единой экосистемы появились сначала на Время электроники.