RISC-V

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Prototyp eines RISC-V Mikroprozessors aus dem Jahr 2013

RISC-V, offizielle Aussprache in Englisch: „risc-five[1] [rɪsk faɪv], ist eine offene Befehlssatzarchitektur (ISA), die sich auf das Designprinzip des Reduced Instruction Set Computer stützt. Anders als die meisten Befehlssatzarchitekturen ist RISC-V nicht patentiert und darf dank der freizügigen BSD-Lizenz frei verwendet werden. Somit ist es jedem erlaubt, RISC-V Mikroprozessoren zu entwerfen, herzustellen und zu verkaufen.[2] Eine Vielzahl an Unternehmen bieten RISC-V-Hardware an oder haben diese angekündigt.

RISC-V besitzt Eigenschaften, die die Rechnergeschwindigkeit erhöhen, aber trotzdem die Kosten und den Energieverbrauch senken. Dies schließt eine Load-Store-Architektur, Bit-Muster, um die Multiplexer in einer CPU zu vereinfachen, vereinfachte Standard-basierte Gleitkommazahlen, einen architekturneutralen Entwurf und das Setzen des höchstwertigsten Bits an eine festgelegte Position, um die Vorzeichenerweiterung zu beschleunigen, ein. Vorzeichenerweiterung wird als häufig auf dem kritischen Pfad liegend betrachtet. Der Befehlssatz wurde für ein Vielzahl an Anwendungsfällen entworfen. Er hat eine variable Breite und ist erweiterbar, so dass mehr Kodierungsbits jederzeit hinzugefügt werden können. Er unterstützt drei Wortbreiten: 32, 64 und 128 Bit und eine Auswahl an Unterbefehlssätzen. Die Definitionen jedes Unterbefehlssatzes variieren geringfügig von den drei Wortbreiten. Die Unterbefehlssätze unterstützen kompakte eingebettete Systeme, Persönliche Rechner, Hochleistungsrechner mit Vektorprozessoren und rechnenzentrumkompatiblen, in 19-Zoll-Rahmen verbauten Parallelrechnern.

Der Befehlssatzraum für den auf 128 Bit gedehnten Befehlssatz wurde reserviert, weil 60 Jahre Industrieerfahrung gezeigt haben, dass die meisten nicht wieder gut zu machenden Fehler in der Gestaltung von Befehlssätzen durch fehlenden Speicheradressraum verursacht wurden. Noch im Jahr 2016 blieb der 128-Bit-Teil des Befehlssatzes absichtlich undefiniert, da bisher wenig Erfahrung mit solch großen Speichersystemen besteht. Es gibt Vorschläge, Instruktionen mit einer variablen Breite bis zu 864 Bit zu implementieren.[3]

Das Projekt begann 2010 an der University of California, Berkeley unter der Leitung von Krste Asanovic und David A. Patterson und wird bereits von Hard- und Softwareentwicklern weltweit mitentwickelt und gefördert.[4] Anders als andere akademische Entwürfe, die üblicherweise auf einfache Erläuterung optimiert sind, wurde der RISC-V-Befehlssatz für praktische Anwendung in Rechnern entworfen.

Seit Juni 2019 sind die Version 2.2 des Userspace-ISA und die Version 1.11 des privilegierten ISA festgelegt und ermöglichen es Software- und Hardwareherstellern diesen zu nutzen oder zu implementieren. Eine Fehlersuch-Spezifikation ist als Vorabentwurf in der Version 0.3 verfügbar.[5]

Auszeichnungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • 2017: The Linley Group's Analyst's Choice Award for Best Technology (für den Befehlssatz)[6]

Hersteller entsprechender Chips[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Commons: RISC-V – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. RISC-V ISA - RISC-V Foundation. In: RISC-V Foundation. (amerikanisches Englisch, riscv.org [abgerufen am 3. Februar 2018]).
  2. FAQ - RISC-V Foundation. In: RISC-V Foundation. (amerikanisches Englisch, riscv.org [abgerufen am 3. Februar 2018]).
  3. Wolf, Clifford: Alternative proposal for instruction length encoding. Abgerufen am 20. Oktober 2019.
  4. Contributors - RISC-V Foundation. In: RISC-V Foundation. (riscv.org [abgerufen am 3. Februar 2018]). Contributors - RISC-V Foundation (Memento des Originals vom 13. Juni 2018 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/riscv.org
  5. RISC-V International: Privileged ISA Specification. Abgerufen am 9. Juni 2019.
  6. The Linley Group Announces Winners of Annual Analysts' Choice Awards. 12. Januar 2017 (linleygroup.com [abgerufen am 21. Januar 2018]).