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RISC-V für den Industriemarkt

| Autor / Redakteur: Ted Morena * / Sebastian Gerstl

Mit MI-V stellt Microsemi ein eigenes Ökosystem bereit, dass die Entwicklung mit und die breite Akzeptanz von der RISC-V-Architektur auf breiter Ebene fördern soll.
Mit MI-V stellt Microsemi ein eigenes Ökosystem bereit, dass die Entwicklung mit und die breite Akzeptanz von der RISC-V-Architektur auf breiter Ebene fördern soll. (Bild: Microsemi)

Der Industriemarkt bringt viele Anforderungen mit sich, die es in anderen vertikalen Märkten nicht gibt. Wenn es um Prozessoren für das Industriesegment geht, schlägt Microsemi für ein entsprechendes System nicht einen speziellen Prozessor vor. Statt dessen bietet die neue, feste Befehlssatzarchitektur (ISA) in diesem Segment einige Vorzüge.

Zu den speziellen Anforderungen im Industriemarkt gehören eine lange Lieferverfügbarkeit, lange Produktlebenszyklen sowie robuste und zuverlässige Technologien, um nur ein paar zu nennen. Ferner fordern Industriedesigns Technologien, bei denen sich die Entwickler auf Unterstützung über lange Zeitspannen verlassen können.

Von dem neuen offenen Standard, den das ISA-basierte Prozessorökosystem RISC-V bietet, kann insbesondere der Industriemarkt profitieren. Dabei ist es egal, als Betriebssystem der Wahl Linux oder ein RTOS (Real-Time Operating System; Echtzeitbetriebssystem) eingesetzt wird. Mit der signifikanten Nutzung von Linux und Releases wie das Linux Yocto Project, können Entwickler für Industriedesigns jetzt jede beliebige Prozessorarchitektur wählen, die ihr Betriebssystem unterstützt.

Heute sind die meisten Prozessorarchitekturen Varianten der x86-Architektur von Intel oder eine ARM-Architektur, hauptsächlich der Klasse A. Obwohl es unwahrscheinlich ist, dass diese Prozessoren künftig an Beliebtheit verlieren, befindet sich das RISC-V-Prozessor-Ökosystem in den Startlöchern für die schnelle Verbreitung im Industriemarkt.

Die Prozessorplattform RISC-V ist an sich keine neue Architektur, sondern eine neue feste ISA. Das Design der Prozessor-Mikroarchitektur ist flexibel. Hersteller haben die Freiheit, eine Architektur zu implementieren, die sich ihrer Meinung nach am besten für die jeweilige Anwendung eignet. Dies ermöglicht Innovationen wie etwa Designs, bei denen manche Operationen in Hardware beschleunigt werden, oder einen Prozessor, der im Hinblick auf den geringst möglichen Energieverbrauch entwickelt wurde.

Alle Varianten in einer RISC-V-Mikroarchitektur sind akzeptabel, da die ISA fest ist. Mit der festgelegten ISA können Ingenieure, Zulieferer und andere Zielgruppen jetzt eine Prozessorarchitektur voll auf ihre Anforderungen ausrichten.

Man stelle sich einen Prozessor vor, der genau für die spezifischen Industrieanforderungen eines Anwenders entwickelt ist. Um den breiten Einsatz zu ermöglichen, hat die RISC-V Foundation, eine Non-Profit-Organisation, den Befehlssatz 2014 endgültig festgelegt. Somit kann der Markt seine Prozessorarchitekturen vorgeben. Die RISC-V-Organisation wird durch über 100 Mitgliedsunternehmen kontrolliert, darunter viele Tier-1-Organisationen. Sie steuert die künftige Entwicklung von Hard- und Software-Spezifikationen sowie des Ökosystems. Eines davon ist das Microsemi RISC-V-Ökosystem Mi-V.

Wie bereits erwähnt, nutzen die meisten Industriedesigns das Betriebssystem Linux. Aufgrund dieser Marktverlagerung sind Entwickler und Systemarchitekten jetzt von der Prozessorarchitektur unabhängig und können jeden Prozessor wählen, auf dem Linux läuft. Hinzu kommt, dass der breite Einsatz von Linux die Entscheidung für die ISA grundsätzlich unerheblich macht. Falls der Prozessor Linux unterstützt, kann er für die Anwendung in Betracht gezogen werden.

Mit jeder neuen Version von ARM-Prozessoren neigt der Befehlssatz dazu, zu wachsen. Dies erfordert eigentlich neue Versionen von Linux, um die neueren Architekturen zu unterstützen. Die RISC-V ISA hingegen ist festgelegt und die Code-Migration von einem zu einem anderen RISC-V-Core ist reibungslos, nicht wie bei der Migration von einem zu einem anderen ARM-Core.

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