33,9008$% 0.03
37,6352€% -0.04
2.809,88%0,81
4.610,00%0,88
18.383,00%0,88
2.577,74%0,76
9.685,49%1,73
CPU teknolojilerine aşina olan kişiler, bu kesimin Intel ve AMD’nin piyasaya sürdüğü x86 ve x64 işlemcilerden ibaret olmadığını bilirler. ARM mimarisi, uzun vakittir başta Android ve iOS aygıtlar olmak üzere dünya üzerinde sayısız aygıta güç sağlıyor. Diğer tarafta ise daima olarak yükselişini sürdüren, yatırımlar alan ve her geçen gün daha fazla benimsenen RISC-V mimarisi var.
Technopat’lar ARM’nin bu sektör için ne kadar önemli olduğunu çok iyi biliyor. Genellikle taşınabilir ve daha düşük işlem gücü gerektiren işlemcilere hayat verdiği doğru. Ancak son yıllarda ARM çipler Windows masaüstü bilgisayarlara daha fazla girmeye, daha rekabetçi hale gelmeye başladı. Peki ARM ile rekabet etmesi amaçlanan RISC-V mimarisi? Bunu birçoğunuz daha önce duymamış olmalı. Tamamen ücretsiz ve açık kaynaklı olan RISC-V, kısa zaman diliminde olmasa bile daha uzun vadede katiyen isminden daha sık söz ettirecek.
RISC-V ve ARM son yıllarda büyük ilgi gören iki temel komut seti mimarisi. RISC-V, Azaltılmış Komut Seti Hesaplama (Reduced Instruction Set Computing, RISC) prensiplerine dayanan açık kaynaklı bir Komut Kümesi Mimarisi (Instruction Set Architecture, ISA). ARM ise aynı şekilde RISC tabanlı. Aynı zamanda piyasadaki uzun süreli varlığıyla birlikte gelen itibar kazanan, özellikle gömülü sistemler ve mobil aygıtlar için baskın bir seçim haline gelen tescilli bir ISA.
İki mimariyi karşılaştırmak, güçlü ve zayıf istikametlerinin yanı sıra bilgi sürecin geleceği üzerindeki potansiyel etkilerini anlamak için çok önemli. Bu makalemizde hem RISC-V hem de ARM’nin geçmişini, mimari özelliklerini, performansını ve güç verimliliğini işlemeye çalışacağız.
Her şeyden önce komut seti mimarisinin ne anlama geldiğini bilmemiz gerekiyor. Her işlemcinin işleyişinin merkezinde, bir işlemcinin anlayabileceği ve yürütebileceği talimatlar kümesini özetleyen bir plan olan Komut Kümesi Mimarisi (ISA) yatar. Bir işlemcinin yeteneklerini ve performansını şekillendirerek donanım ve yazılım arasında temel bir köprü görevi görür. ISA seçimi, yazılımın gelişim sürecini doğrudan etkiler ve bir işlemcinin verimliliği, uyumluluğu ve esnekliği üzerinde kalıcı bir tesire sahiptir.
CPU dizaynının başlangıç noktası olan ISA, temel talimatlar, isteğe bağlı talimatların eklenmesi ve CPU üzerinde ne tür yazılımların yerel olarak çalışabileceği gibi unsurları belirler. ISA’lar genel olarak iki türe ayrılmakta: Açık ve Kapalı. ARM gibi kapalı ISA’lar tescilli olup belirli şirketler (Arm Holding gibi) tarafından sıkı bir şekilde kontrol edilir, yerleşik güvenilirlik ve uyumluluk sunar ancak özelleştirmeyi hudutlar. Öte yandan, RISC-V ile örneklendirebileceğimiz açık ISA’lar topluluk odaklıdır ve özelleştirme için daha fazla esneklik sağlayarak inovasyonu ve özel gereksinimlere uyarlamayı teşvik eder.
RISC-V’in varlığını daha fazla hissettirmesiyle birlikte teknoloji dünyasında ARM-RISC tartışması dönmeye başladı. Bu ISA’ların her biri gelişen bilgi işlem gereksinimlerine cevap vermek için eşsiz dizaynlar ve yaklaşımlar sunuyor.
Merkezi İşlem Birimi ya da CPU, bilgisayar, akıllı telefon ya da tablet gibi aygıtların beyni üzeredir. Ancak işlemciler tam olarak düşündüğünüz gibi değil. Bir işlemci sırf, verileri depolama üniteleri ile bellekler arasında taşıma sırasında veya belirli bir işlem ünitesinin (çarpma, çıkarma ya da bölme gibi) çalışması sırasında hesaplama yapmasını söyleyen çok özel talimatları aldığında görev yapar. Bu talimatlar komut seti olarak isimlendiriliyor. Farklı işlemci cinsleri de bu bağlamda farklı komut setleri gerektirmekte. Komut setleri, farklı ölçeklerle daha karmaşık hale getirilebilir ve güçlü işlemcilerde kullanılabilir. Ayrıca komut setleri işlemcinin donanımsal olarak şekillendirilmesinde rol oynar, farklı dizaynlar gerektirebilir.
Telefonunuzda ya da bilgisayarınızda çalışan uygulamalar, işlemcilerin kullandığı komut setleri kullanılarak kodlanmaz. Çeşitli üst seviye programlama lisanlarında (Java veya C ++ gibi) yazılan uygulamalar, ARM veya x86 işlemcilerde doğru şekilde çalışabilmeleri için belirli komut setlerine sahiptir. Bu sayede uygulamalar ARM ya da x86 mimarilerinde hata almadan çalışabiliyor. Verilen talimatlar işlemci içindeki belirli işlem gücü gerektiren mikrokod operasyonlarıyla çözümlenmekte. Düşük güç tüketimli bir işlemci istiyorsanız komut setini basit tutmak çok önemli. Böylelikle daha karmaşık işlemci dizaynlarından ve talimatlardan daha yüksek performans elde edilebilir.
Bu ARM ve x86 tasarım yaklaşımları arasındaki en temel fark. x86 mimarisi klasik olarak en yüksek performansı hedeflerken, ARM mimarisi enerji verimliliğini hedefliyor. Tamamen açık kaynaklı olan RISC-V ise daha çok ARM’ye bir rakip olarak görülüyor.
ARM, özellikle akıllı aygıtlar ve diğer düşük güçlü aygıtlar için CPU’lara yönelik azaltılmış komut seti mimarisi. 32/64-bit masaüstü CPU’lar tarafından kullanılan karmaşık komut seti (Complex Instruction Set Computing, CISC) mimarileri ile karşılaştırıldığında ARM, azaltılmış komut seti mimarisi nedeniyle bazı sınırlamalara sahip olsa da çok daha düşük güç tüketimi sunabiliyor ve zaman içinde ana akım CPU mimarisi olarak epey yetenekli hale geldi.
Sürekli ARM şeklinde bir kısaltma kullanıyoruz lakin bunun açılımı ne? ARM, ARM CPU’ları üretmekten sorumlu şirket olan Advanced RISC Machines’in kısaltması. Bu çipler uzun vakittir akıllı aygıtlar için sanayinin favorisi olmuştur ve hatta son birkaç yıldır Apple’ın Mac bilgisayarları tarafından kullanılan ana CPU mimarisi yine ARM tabanlı.
Apple’ın Windows tarafından kullanılan x86 CISC’yi taklit ederek kaydettiği ilerlemenin de kanıtladığı gibi; doğru şekilde kullanılan ARM, donanım desteği ve yazılım desteği mevcutsa daha güçlü uygulamaları çalıştırmak için kullanılabiliyor. Masaüstü alanında, hatta sunucu tarafında ARM için başka örnekler de var. Windows on ARM projesi ilk zamanlar pek istenileni veremese de, Snapdragon X Seçkine işlemciler Windows tabanlı bilgisayarlara güçlü bir giriş yaptı.
ARM, basitçe tanımlamamız gerekirse markaların ve teknoloji şirketlerinin kendi işlemcilerini oluşturabilmesi için temel işlemci bileşenlerini tasarlayıp lisanslayan ve lisansı satan bir şirket. ARM isimli şirket 64-bit ARM64 gibi komut setlerinin mimarileriyle birlikte bu dizaynların asıl sahibi. Şirketin temel mantığı, bileşenler için fikri mülkiyeti haklarını (IP) ve komut setlerini üçüncü parti firmalara lisanslamak. Lisansı alan şirketler, belirli koşullar altında ARM’nin temel dizaynlarından yararlanarak kendi işlemci dizaynlarını ortaya çıkarabiliyor. Bir bakıma ARM, kendi işlemcileriyle sistemlerini inşa etmek isteyen müşteriler için işin zor tarafını halletmekte.
ARM isimli şirketin kendi çiplerini üretmediğini de hatırlatmadan geçmeyelim. Ayrıca şirketin yine kendine ait üretim tesisi de bulunmamakta. Bunun yerine üretim hakları, ARM Holding’inin “partnerler (iş ortakları)” olarak isimlendirdiği diğer şirketlere lisans yoluyla veriliyor. ARM’nin mimari modelini bir tür şablon olarak kullanan şirketler, merkezi işlemcileri olarak ARM çekirdeklerini kullanan sistemler inşa ediyor.
Yani ARM partnerlerinin kendi sistemlerinin geri kalanını tasarlamalarına izin veriliyor. Şirketler isterlerse bu sistemleri kendileri üretebiliyor ya da üretimlerini diğerlerine yaptırabiliyorlar. Sonrasında da bu işlemcileri kendilerininmiş gibi satabiliyorlar. Samsung ve Apple marka birçok akıllı telefon ve tabletin yanında, Qualcomm tarafından üretilen işlemciye sahip tüm cihazlar çeşitli ARM lisanslarını kullanıyor.
ARM tabanlı işlemci içeren her aygıt, kendi eşsiz dizaynına sahip olma eğiliminde. Şirketler, üstteki görselde bulunan çok üniteli Qualcomm Snapdragon 845 mobil işlemcisi gibi, yonga paketinin içine işlemci çekirdekleri dışında farklı üniteler de entegre edebiliyor. Bu işlemciler daha önce ayrıntılarından bahsettiğimiz gibi System on Chip (SoC) olarak anılıyor.
RISC-V, esnekliği, modülerliği ve genişletilebilirliği nedeniyle son yıllarda büyük ilgi gören açık kaynaklı bir komut seti mimarisi (instruction set architecture, ISA). Açık kaynaklı demekle neyi kast ediyoruz? Tescilli mimarilerin bilakis, planlara erişebileceğiniz ve uygun gördüğünüz şekilde özelleştirebileceğiniz bir platform: Çok çeşitli özelleştirme seçeneklerine izin vererek geliştiricilerin belirli uygulamalara ve kullanım durumlarına göre uyarlanmış işlemciler üretmesine imkan tanımakta.
Bu durum, gömülü sistemler ve IoT aygıtlarından yüksek performanslı bilgi işlem ve yapay zekaya kadar çeşitli kesimlerde benimsenmesine yol açtı. Uygun maliyetli özel işlemciler üretmek, yenilikçi uygulamalara imza atmak ve sağlam güvenlik uygulamaları oluşturmak mümkün. Değeri geç anlaşılan RISC-V’i herkes özelleştirerek ücretsiz şekilde kullanabiliyor. Bu nedenle bilgi sürecin geleceği olarak kabul edilirken, önde gelen teknoloji devleri tarafından görmeye devam ediyor.
Bir ISA, herhangi bir CPU dizaynının başlangıç noktası ve temel talimatlar, hangi isteğe bağlı talimatların eklenebileceği ve CPU üzerinde ne tür yazılımların yerel olarak çalışabileceği gibi temel şeyleri belirler. Azaltılmış Komut Seti Hesaplama (Reduced Instruction Set Computing, RISC) prensiplerine dayanan altyapı, x86 mimarisi kadar karmaşık değildir. Gerçekten daha anlaşılır, daha basit, ücretsiz, üretimi daha kolay ve az sayıda komut seti barındıran bir çip yapısına bakıyoruz.
RISC-V International (eski ismiyle RISC-V Vakfı) tarafından geliştirilen komut seti mimarisinin ilerlemesi her geçen gün sürüyor. x86 yongalar karmaşık komut seti (complex instruction set, CISC) mimarisiyle inşa edilirken ARM ve RISC-V farklı. Bu noktada RISC-V’i özel kılan bir şey var: tamamen açık standart.Stok RISC-V dizaynını kullanmak isteyen herhangi bir şirket bunu yapmakta ve istediği gibi değiştirmekte özgür.
X86, Intel ve AMD’nin ortak mülkiyetinde olduğundan dolayı başka hiçbir şirket bu mimariyi kullanarak işlemci üretemiyor (yasal olarak). Şirketler ARM çiplerinin kendi versiyonlarını yapabilseler de, sadece Arm şirketine ödeme yapmak zorunda kalmıyorlar, aynı zamanda ISA’yı da değiştiremiyorlar. RISC-V ile tam manasıyla özgürlük demek.
Umuyoruz bu durum değişmez ki biraz da olsa değişecek gibi duruyor. RISC-V International (RISC-V’in gerisindeki şirket) her şeyi sık sık “açık” ve “açık kayna” olarak lanse ediyor lakin son vakitlerde açık kaynaktan biraz uzaklaştılar. Bunun nedeni, ISA açık kaynaklı olsa bile gerçek RISC-V yongalarının tescilli ve kapalı kaynaklı olabilmesi. Şöyle özetleyelim, herhangi bir şirket veya kuruluş RISC-V ISA’yı ücretsiz olarak kullanabilirken, gerçek eserlerin x86 veya ARM gibi kapalı kutu olabiliyor.
Elbette bu yaklaşımın iyi ve kötü yanları var. İyi taraf dizaynlar üzerinde herhangi bir lisans ücreti veya kısıtlama olmaması; bu da mümkün olduğunca özerk olmak ve geliştirme maliyetlerini düşürmek isteyen şirketler için kusursuz. Kötü habere gelince, CPU çok zor bir iş olduğu bu kadar özgürlüğü kullanarak bir şeyler elde etmek pek de kolay değil. Ayrıca kendi RISC-V işlemcilerini üreten şirketler bu teknolojiyi diğerleriyle paylaşmak zorunda değil. İsteyenler Arm’nin yaptığı gibi dizaynları lisanslayabilirler.
RISC-V’in gelişimi, işlemci dizaynında daha fazla özelleştirme ve esneklik ihtiyacı, tescilli ISA’lara olan bağımlılığı azaltma dileği ve enerji tasarruflu ile uygun maliyetli bilgi işlem tahlillerine yönelik artan talep gibi çeşitli bahislerde ilgi odağı oldu. Açık, modüler ve genişletilebilir bir ISA sağlayan RISC-V, işlemci dizaynında yeni bir inovasyon çağını mümkün kıldı ve yarı iletken sanayisinin görünümünü yeniden şekillendirme potansiyeline sahip.
Açık kaynaklı yaklaşım, çok çeşitli iştirakçiler arasında işbirliğini teşvik etmekte ve modüler bir ekosistemi destekleyerek belirli uygulamalara göre uyarlanmış özelleştirilmiş işlemcilerin geliştirilmesini sağlıyor. RISC-V’in en önemli avantajlarından bir oburu de ölçeklenebilirliği. Mimari, gömülü sistemlerden yüksek performanslı bilgi sürece kadar geniş bir uygulama yelpazesini barındıracak şekilde kolayca genişletilebilir olarak tasarlando. İster mikro kontrolcülere, ister Objelerin İnterneti (IoT) aygıtlarına veya veri merkezlerine güç sağlasın, RISC-V her uygulamanın özel ihtiyaçlarını karşılamak için özelleştirilebilen tahliller sunabiliyor.
Devam edecek olursak, RISC-V dünyasında bağlı lisans fiyatlarının olmaması ekonomik sonuçlar doğurmakta. Şirketler tescilli mimarileri lisanslamanın mali yükü olmadan RISC-V’i uygulayabiliyor, bu da onu yarı iletken sanayisinde yeni atılım yapanlar ve küçük oyuncular için cazip bir seçim haline getiriyor. Sağlanan erişilebilirlik, işlemci dizaynının tabiri caizse demokratikleşmesine yol açarak daha çok sayıda yeniliklerin pazara girmesine ve bilgi işlem teknolojisinin ilerlemesine katkıda bulunmasını sağlıyor.
RISC-V gelecek için daha da önemli. Teknoloji cihanında ve yarı iletken sektöründe artan zorluklarla birlikte RISC-V daha önemli hale gelebilir. Özel hızlandırıcılara ve alana özgü mimarilere olan talep artıyor, RISC-V de bu tür işlemcileri oluşturmak için bir temel sağlamakta. Açık kaynaklı olması, yapay zeka, makine tahsili ve diğer gelişmekte olan teknolojiler için hızlandırıcıların geliştirilmesinde işbirliğini kolaylaştırıyor.
Bilgisayar mimarileri dünyasında çığır açan RISC-V, inovasyonu ve işbirliğini teşvik ederek sadece uç bilişimin değil, genel olarak bilişimin geleceğini şekillendiriyor.
İki mimarinin benzerlikleriyle birlikte farklılıkları da var. Sonuç olarak, RISC-V dalda giderek daha fazla ilgi görmekte. Şu anda küçük uygulamalar için kusursuz bir seçim ve ARM muadiline kıyasla bazı avantajlara sahip. Açık kaynak mimarisi giderek artan sayıda büyük teknoloji şirketinin ilgisini çekmekte ve ekosistemi genişlemekte. Öte taraftan ARM, daha olgun ve yerleşik ürün yelpazesiyle pazara hakim olmaya devam ediyor. ARM’nin seçenekleri de daha fazla. Ayrıca araçları ve donanımı istikrarlı, iyi desteklenmiş ve iyi belgelenmiş durumda. Piyasadaki aygıtların bolluğu da uzun yıllar boyunca şirketler tarafından güvenilir bir çözüm olmasını sağlıyor. RISC-V ve ARM arasındaki farklılıkları kısaca listeleyecek olursak:
Sözünü ettiğimiz gibi, RISC-V ve ARM mimarilerinin özünde azaltılmış (indirgenmiş) komut seti hesaplama (RISC) kavramı yer almakta. RISC, küçük bir dizi basit ve genel amaçlı talimat kullanarak kolaylığı ve verimliliği vurgulayan bir işlemci tasarım ideolojisi. Başka bir deyişle, tek bir komutta birden fazla işlem gerçekleştirebilen, daha karmaşık komutlardan oluşan ve daha büyük bir set kullanan karmaşık komut seti hesaplama (CISC) ile tam olarak zıt.
RISC mimarileri kolaylığa öncelik verir ve saat döngüsü başına bir komut yürütür. Sonuç olarak çağdaş dizaynlar ve verimli kod çözme işlemleri mümkün. Öte yandan CISC mimarileri, birden fazla eylem gerçekleştirebilen karmaşık talimatlar kullanmakta ve yürütme için birkaç saat döngüsü gerektirebilir.
Aslında her iki tür de farklı yollarla CPU performansını artırmayı amaçlamakta. Her ikisinin de birbirlerine karşı avantajları ve dezavantajları var. Biz mevzumuzla ilişkili olarak RISC yaklaşımının CISC’ye göre olan gerilerine bakalım:
RISC | CISC | |
Döngü Başına Talimatlar | Küçük ve sabit uzunluk | Büyük ve değişken uzunluk |
Talimat Karmaşıklığı | Basit ve standartlaştırılmış | Karmaşık ve çok yönlü |
Talimat Yürütme | Tek saat döngüsü | Çoklu saat döngüsü |
RAM Kullanımı | Yoğun RAM kullanımı | Daha verimli RAM kullanımı |
Bellek | Talimatları depolamak için artan bellek kullanımı | Hafızayı verimli kullanan kodlama |
Maliyet | Daha yüksek maliyet | RISC’den daha ucuz |
Diğer Teknoloji Haberleri İçin Tıklayın / Bursa Haber – Bursa Gündem – Bursa Gündem Haber – Bursa Haberleri – Bursa Son Dakika
Bizi İnstagram’da Takip Edebilirsiniz / @BursaGündemHaber
Bizi X’de Takip Edebilirsiniz / @BursaGündemHbr
Bizi Facebook’da Takip Edebilirsiniz / @BursaGündemHaber
Bizi Youtube’da Takip Edebilirsiniz / @BursaGündemHaber
Bizi Linkedin’de Takip Edebilirsiniz / @BursaGündemHaber
Düşük Fiyatlı Ssd’lerde Yüksek Performans: Hmb Nedir?