Läsare som du hjälper till att stödja MUO. När du gör ett köp med hjälp av länkar på vår webbplats kan vi tjäna en affiliate-provision.
Processorn är hjärnan i vilken dator som helst, och den utvecklas ständigt för att förbättra effektiviteten. En processors design avgör hur många instruktioner den kan göra och hur snabbt och effektivt den kan göra dem. RISC, RISC-V och ARM är termer som används i processordesign för att beteckna en typ av processor som använder en specifik typ av instruktionsuppsättningsarkitektur (ISA).
Även om de inte är vanliga i vanliga datorer, driver dessa processorer smartphones, mikrokontroller, enkortsdatorer och alla typer av IoT-enheter. Läs vidare för att lära dig mer om dem och deras skillnader.
Förklara instruktionsuppsättningsarkitektur och RISC
Det kan vara svårt att förstå skillnaden mellan RISC, RISC-V och ARM om du inte vet hur CPU: er fungerar och exekverar kod. Så, innan vi börjar jämföra termerna, låt oss först prata om instruktionsuppsättningsarkitektur och hur den skiljer sig från vad din vanliga datorprocessor använder.
Oavsett om det är en mikroprocessor, en mikrodator eller en vanlig stationär dator använder deras processorer alla en instruktionsuppsättningsarkitektur (ISA). En ISA är den del av processorn som innehåller alla grundläggande instruktioner som en processor kan utföra. Dessa instruktioner är byggstenarna i ett datorprogram. De är vanligtvis inte mer komplexa än din grundläggande addition och subtraktion.
I allmänhet finns det två typer av ISA som cirkulerar på marknaden. De är RISC- och CISC-arkitekturerna. RISC står för Reduced Instruction Set Computer, medan CISC står för Complex Instruction Set Computer. Båda arkitekturerna är vanliga idag, med x86 (Intel- och AMD-processorer) som den bästa processorn som använder CISC och ARM (Qualcomm- och MediaTek-processorer) som den mest populära RISC-arkitekturen.
I grund och botten är RISC en datorarkitektur designad och optimerad för att använda färre instruktioner än sina CISC-motsvarigheter. Dessa färre instruktioner och annan optimeringsteknik som används i RISC-arkitektur tillåter dessa typer av processorer för att använda mindre ström, vilket gör dem idealiska för smartphones, kameror, smarta klockor och alla typer av IoT enheter.
Vad är ARM?
Vi har konstaterat att ARM-processorer är några av de bästa RISC-arkitekturerna på marknaden. Så, vad är ARM egentligen, och varför är de de mest populära RISC-processorerna?
Innan RISC-V (som vi kommer att prata om snart) var ARM-baserade processorer det enda alternativet för alla som vill bygga en elektronisk produkt med sina egna anpassade processorer.
Arm (med gemener "rm") Ltd. är ett företag som designar och licensierar chips för olika hårdvarutillverkare, som Apple, MediaTek, Qualcomm och mindre företag som PINE64. De använder sin egen ARM ISA med sluten källkod för att designa högeffektiva mikroprocessorer och system-on-a-chip (SoC). Alla konstruktioner gjorda av Arm är kända som Advanced RISC Machine-processorer eller helt enkelt ARM-processorer (alla versaler).
Bortsett från att vara ett av de första företagen att sälja och skräddarsy chipdesigner, har Arm lyckats vara dominerande RISC-chipdesigner på grund av dess kontinuerliga innovationer med ARM ISA och ARM-processorn mönster.
Ungefär som AMD: s APU, som kombinerar CPU och GPU till en matris, är ARM-processorer kända för att kombinera CPU, GPU, Memory, DSP och olika modem allt i en die eller chip - detta kallas System on a Chip (SoC). Denna nära integration av flera moduler har gjort det möjligt för ARM-processorerna att vara snabba och effektiva.
Vad är RISC-V?
RISC-V är en öppen standard ISA utvecklad vid University of California, Berkeley. Denna ISA introducerar ingen ny teknik på marknaden, men många spekulerar att det är framtiden för RISC-baserade processorer. Så varför är det?
RISC-V har fått uppmärksamhet från företag som Amazon, Google, Qualcomm, Intel, Rockchip, SiFive, Sony, ZTE och Western Digital. Detta beror på att RISC-V är en öppen standard ISA. RISC-V International (en ideell förening för RISC-V) tillåter alla att använda RISC-V ISA på sina processorer utan att betala en avgift.
Det fantastiska med RISC-V är dess förmåga att utöka instruktionsuppsättningen baserat på vilka processer ditt chip behöver för en given produkt. RISC-V startar endast med en basinstruktionsuppsättning med 47 instruktioner. Dessa instruktioner inkluderar alla grundläggande funktioner som ett chip behöver för att fungera och utföra grundläggande uppgifter.
Designers kommer sedan att vara fria att välja vilka instruktioner som ska läggas till i basinstruktionsuppsättningen för att ge chippet alla funktioner det behöver utan några extra uppsvällda funktioner som det inte skulle använda.
Även om RISC-V fortfarande är en relativt ny ISA, är dess potential att tillhandahålla kostnadseffektiva och högeffektiva specialiserade chips för olika applikationer det som gör den till en speciell ISA.
ARM eller RISC V? Vilket är bättre?
ARM och RISC-V är ISA som följer RISC designfilosofi, så vilken är bättre?
För att jämföra, här är prestandajämförelsen mellan SiFives P670-processor vs. Arms Cortex-A78-processor:
Som du kan se i illustrationen är Cortex-A78 något före P670 när det gäller toppprestanda med en tråd. Även om Cortex-A78 vinner i rå prestanda, fördubblar P670 beräkningstätheten hos Cortex-A78. Detta innebär att SiFives P670-processor ger jämförbar topp entrådsprestanda jämfört med Cortex-A78, som är dubbelt så stor som den fysiska storleken på P670.
I den här jämförelsen vinner SiFives P670-processor över Arms Cortex-A78 för att leverera jämförbar enkeltrådsprestanda vid halva storleken. Du bör dock också notera att Cortex-A78 släpptes i december 2020 genom Vivo X60 och X60 Pro, medan P670 precis tillkännagavs den första november 2022.
Det är ungefär två års skillnad vad gäller forskning och utveckling. Arms senaste processorer körs nu på ARMv9 ISA, vilket avsevärt förbättrar ARMv8 som Cortex-A78 använder. För att sätta det i perspektiv ger de senaste ARMv9-processorerna cirka 30 % högre prestanda och är 50 % mer energieffektiva.
Så när det gäller rå prestanda är ARM-processorer fortfarande i täten. Men med SiFives P670 som ger dubbelt så mycket beräkningstäthet jämfört med Cortex-A78, verkar RISC-V-processorer ha en fördel jämfört med ARM-processorer när det gäller bärbara teknologier som har stor nytta av att använda mindre storlekar processorer.
RISC, RISC-V och ARM är olika instruktionsuppsättningsarkitekturer
Sammanfattningsvis är RISC en designfilosofi som använder färre instruktioner än du skulle hitta på en vanlig stationär processor som x86. Genom att ha kortare och färre instruktioner kan RISC-processorer vara mycket energieffektiva.
ARM är en sluten källa ISA baserad på RISC som är licensierad till företag för deras processorer och SoCs. ARM ISA tillåter Arm att designa högpresterande RISC-processorer som Apples M1-chips. Å andra sidan är RISC-V en öppen standard ISA baserad på RISC som vem som helst kan använda för att designa sina egna marker utan att betala licensavgifter. Dess öppen källkod gör att RISC-V ISA kan modifieras ytterligare och utökas för att göra specialiserade chips för specifika uppgifter.
Även om det kanske inte verkar vara så viktigt, kommer denna pågående konkurrens mellan ARM och RISC-V säkert att gynna alla konsumenter, speciellt när det kommer till IoT-enheter, mikrokontroller, enkortsdatorer och handhållna enheter som smartphones och surfplattor. Och vem vet, med Apples M1-chips som bevis kan RISC-baserade processorer faktiskt konkurrera med x86-processorer tidigare än väntat.
