RISC Makineleri: RISC-V ve ARM

RISC-V, RISC makinesini esas alan bir mikroişlemci tasarımıdır. Daha doğrusu, bir komut seti mimarisidir (ISA). Tasarısı 2010 yılında Berkeley Üniversitesi tarafından atılmış ve ilk teorik modelleri 2014 yılında proje olarak gerçekleştirilmiştir.

ARM, Britanyalı ARM Holding tarafından tasarlanmış mikroişlemci tasarımıdır. ARM nikroişlemci mimarisi 3 alanda özelleştirilmiş farklı mikroişlemciler olarak dağıtılmaktadır. Pek çok gömülü sistemde yoğun olarak kullanılmasının yanında; Raspberry Pi başta olmak üzere pek çok tek kart bilgisayarda kullanılmaktadır. Ancak hayatımızda adını daha çok duymamızın sebebi KESİNLİKLE Apple’nin kendisidir.

Bazıları Apple’ın yanlış bir seçim yapmış olabileceğini ve RISC-V’nin gelecek olduğunu düşünüyor. Daha da kötüsü (Apple için), masaüstü için ARM’nin daha geniş kabulünün, diğer x86_64 olmayan mimarilere de kapı açmasıdır. Örneğin RISC-V son zamanlarda ilgi görmeye başladı. ARM’den farklı olarak, lisanslanması bile gerekmeyen tamamen açık kaynaklı bir mimaridir. Ve MHz başına ARM’den daha düşük güç tüketimine sahiptir, bu nedenle yüksek performanslı yongaların tasarımı ve kullanımı çok daha kolaydır.

RISC-V, daha çok başarı görmeyi çok istediğim çok ilginç bir tasarım. Halihazırda Kendrayke ve SiFive üreticiler de bu işlemciler üzerine uğraşmaktadır. Ancak tam manası ile ARM ve RISC-V işlemcilerinin karşılaştırılması için yeterli yeri maalesef yok.

RISC-V’ye kayışın bir sebebi ARM Holding’in NVIDIA tarafından satın alınması ve lisanslama çekinceleri sebebi ile şirketler kendilerine lisanslaması ücretsiz ve açık başka alternatifler aramaya başladı. RISC-V, yonga tasarımlarının esnekliğini, ölçeklenebilirliğini, genişletilebilirliğini ve modülerliğini yeniden tanımlayan ücretsiz, açık ve genişletilebilir bir ISA’dır. Bir diğer yandan ARM’nin yonga tasarımı ve lisanslaması sebebi ile şirketler tarafından biraz çekinceyle yaklaşılmakta. Çünkü, ARM teorik olarak üretilecek her bir ARM işlemcisi için lisans talebinde bulunmaktadır. Ancak bu lisanslamanın süreci 4-6 yıl arasında. Yani sonrasında üretilecek her bir işlemci için ayrı lisans parası ödenmesi gerekmektedir. Ve gelgelelim en sıkıntılı noktaya. ARM veya Intel gibi üreticiler Amerika’nın export kontrollerine dahil. Eğer ki ARM lisansı satın aldıktan sonra ülkeniz ile Amerika arasında bir sorun yaşanırsa bu ARM kullanamayacağınız anlamına geliyor. Nitekim bu sıkıntıyı en yakından Çinli üreticiler yaşadı ve yaşamaya devam ediyor. RISC-V altyapısında ise böyle bir durum yok. Tamamen açık kaynak kodlu. Herhangi bir ticari lisansa ihtiyaç duymadan üretimi yapılabiliyor. Eskiden çip tasarımcıları çiplerini yapmak için satıcıyı seçmek zorundaydık., RISC-V ile lisans ücreti ödemeden işlemci üreticimini seçebilir ve ardından izin almadan kendi uzantılarınızı ekleyebilirsiniz. Bu sayede firmalar bir teknolojiyi ücretsiz kullanarak daha rahat rekabet edebilir.

Her ne kadar biz RISC-V’yi ARM kadar duymamış bile olsak, 2016 yılından bu yana Nvidia şirketi GPU’larında altyapılarında RISC-V mimarisi komut yapısı esas alınarak tasarlanmıştır. Ayrıca Western Digital’de kendi altyapılarına RISC-V ile uygun işlemciler eklediklerini duyurdu. Bununla beraber Semico Research, 2025’e kadar 62.4 milyar RISC-V çekirdeği talebi aldığını yakın zamanlarda duyurdu.

Bir diğer yandan Arm, geniş bir uygulama yelpazesini destekleyen bir ürün yol haritası ile pazarın uzun vadeli ihtiyaçlarını karşılamasını başarıyla sağlamanın kanıtlanmış bir geçmişini sunuyor. Arm’ın dünyanın en büyük ve açık bilgi işlem ekosistemi ile birleştirilen ortak başarı modeline sahip ve bu iş modeli bugüne kadar 200 milyardan fazla ARM tabanlı çip üretilmesini ve 150 milyardan fazla ARM tabanlı çip kullanan cihaz üretilmesini sağladı.

Tabi ki gelecekte RISC işlemcileri CISC altında kullanılarak ve hatta CISC yerine geçerek pazarı domine edecek gibi duruyor. Zaten halihazırda telefon ve medya cihazlarında RISC makineleri kullanılabilecek tek alternatif olma durumunu koruyor.