RISC-V

RISC-V (RISC-Five) on avoin ja vapaa RISC-suoritinarkkitehtuuri, joka on kehitetty Berkeleyn yliopistossa. Arkkitehtuuri on julkaistu vuonna 2010. Suoritinta voi valmistaa ja käyttää vapaasti.

RISC-V:n etu kilpailevaan ARM-suorittimeen on sen avoimuus: OEM-valmistajat voivat käyttää määrittelyä suunnitteluun ja valmistukseen joko kokonaan ilman tai pienillä rojaltimaksuilla, joka on suuri osa kustannuksesta ARM-suorittimessa.
Muilla suorittimilla on patentteja käskykannan erikoisuuksiin, joka estää muita käyttämästä niitä ilman lisenssiä. Neuvottelut lisensseille voivat viedä useita kuukausia ja maksaa miljoonia dollareita, jotka tekevät niistä epäsopivia muun muassa akateemisille tahoille.
Muiden suorittimien valmistamiseen tarvitaan ytimen tai käskykannan lisensoinnin lisäksi muuta immateriaalista kuten muistiohjaimia, IO-liityntöjä ja niin edelleen. Muiden suorittimien lisensointiin liittyy normaalisti etukäteismaksu sekä rojaltimaksu jokaista myytyä piiriä kohden. 

RISC-V tukee 32- ja 64-bittisiä osoiteavaruuksia ja lisäksi on hahmotelma 128-bittiselle tulevalle osoiteavaruudelle.

Käyttökohteet

Western Digital on ilmoittanut siirtyvänsä käyttämään suoritinta. Western Digital valmistaa vuosittain noin miljardi ydintä ja odottaa sen kasvavan kahteen miljardiin: yhtiö siirtää koko tuotantolinjansa RISC-V:lle.
Nvidia käyttää suoritinta grafiikkaprosessorien ohjaamiseen samalla piirilevyllä. Qualcomm käyttää RISC-V:tä mikrokontrollereissa.
ETH Zürichin Trikarenos-piiri on kolmiytiminen RISC-V-suoritin, joka on suunniteltu vähäiselle virrankäytölle satelliitteihin. Piiri käyttää kolmea ytimenä redundanttisena säteilyn aiheuttamilta häiriöiltä suojautumiseen. Nasa käyttää SiFiven suunnittelemia RISC-V-ytimiä High-Performance Spaceflight Computer (HPSC) -tietokoneessa. Lokakuussa 2023 Qualcomm ilmoitti ensimmäisestä massatuotantoon tarkoitetusta Androidia varten kehitetystä järjestelmäpiiristä, mutta piirillä ei vielä ollut nimeä.

Linux-ytimeen tuki on lisätty ytimen versiossa 4.15.
Wind River Systems on ilmoittanut VxWorks-tuesta joulukuussa 2019. OpenBSD lisäsi tuen versiossa 7.0. Myös Xv6 on siirretty RISC-V:lle. Google ilmoitti Android-tuesta tammikuussa 2023.

Valmistajat 
Elokuussa 2023 kerrottiin, että viisi suurta yritystä perustaa yhteisyrityksen, jonka tehtävä on kehittää referenssisuunnitelmia RISC-V -arkkitehtuurilla. Perustaminen riippuu alan sääntelystä eikä investoinnin suuruus ole vielä tiedossa. Yrityksessä ovat mukana Infineon Technologies, Qualcomm, NXP Semiconductors, Bosch ja Nordic Semiconductor. Kesäkuussa 2023 kerrottiin RISE-projektista (RISC-V Software Ecosystem), jossa mukana olevat tahot pyrkivät tuomaan lisää ohjelmistoa RISC-V -laitteistolle. RISE-projektissa ovat alusta lähtien mukana Google, Intel, Imagination Technologies, MediaTek, Nvidia, Qualcomm, Red Hat, Samsung, SiFive ja Ventana Micro Systems.

Ensimmäiset RISC-V-tietokoneet

Allwinner D1

Ensimmäiset RISC-V-pohjaiset yleiskäyttöiset tietokoneet harrastajille julkaistiin vuosien 2021–2022 aikana.
Nämä ovat yhden piirilevyn tietokoneita, joissa massamuistina on muistikortti (ARM-prossoriin perustuvan Raspberry Pi:n tapaan). Kaikki nämä perustuvat 64-bittiseen RV64GC-käskykantaan.

Allwinner D1 -piiri eli sun20iw1p1 eli D1-H (mallina jossa HDMI) perustuu Alibaba Groupin T-Head Semiconductor -yhtiön suunnittelemaan XuanTie C906 -suoritinytimeen.
Allwinner D1 -järjestelmäpiiri sisältää 1 GHz 64-bittisen yksiytimisen RISC-V-suorittimen ja tukee 512 MB/1 GB/2 GB muistia.

D1-H Nezha oli ensimmäinen sarjavalmisteinen 64-bittistä RISC-V -käskykantaa ja Linuxia tukeva kehitysalusta.
Ensimmäinen saatavissa oleva käyttöjärjestelmä oli Tina Linux, joka perustui OpenWrt-jakeluun.
Lokakuussa 2021 julkaistiin Fedora Linuxiin perustuva (epävirallinen) käyttöjärjestelmä Allwinner D1 Nezha -koneelle.
Canonical julkaisi Ubuntu Linuxin Allwinner D1 -koneille elokuussa 2022.

MangoPi-projekti julkaisi Allwinner D1 -piiriin perustuvan MangoPi MQ Pro -koneen tammikuussa 2022.

Yksi Allwinner D1 -piiriin perustuvia koneita rakentava valmistaja on 
Sipeed Lichee -sarjan koneilla. Lichee RV -koneessa on 1 gigatavu RAM-muistia, HDMI ja SPI -näyttöliitännät, USB ja wifi.

SiFive/StarFive

SiFive ja StarFive ovat varhaisimpia RISC-V-koneiden kehittäjiä.
SiFive on Santa Clarassa Kaliforniassa toimiva suoritinytimiä ja suorittimia suunnitteleva yhtiö, StarFive taas Kiinassa toimiva niiden jakelija, joka kehittää järjestelmäpiirejä Jinghong-nimellä.

SiFive julkaisi 2018 joukkorahoitettuna HiFive Unleashed -kehitysalustan, joka oli ensimmäinen Linuxia tukeva RISC-V-kehitysalusta. Tämä käytti SiFive Freedom U540 -suoritinta neljällä U54-ytimellä ja sisälsi 8 GB DDR4-muistia. Laite esiteltiin FOSDEM 2018 -tapahtumassa. Se maksoi 999 dollaria.

Loppuvuodesta 2021 SiFive julkaisi HiFive Unmatched -Mini-ITX-kokoisen emolevyn, joka sisältää neliytimisen SiFive Freedom FU740 -suorittimen (neljä U74 -ydintä), 8/16 GB muistia ja PCIe-korttipaikan. Laite esiteltiin Linley Fall Processor Conference 2020 -konferenssissa ja sitä nimitettiin "ensimmäiseksi RISC-V-PC:ksi".

Debian käyttää 9 konetta käännösfarmissaan Debian 13 "Trixie" -julkaisun kehittämiseen.

StarFive Tech julkaisi marraskuussa 2021 VisionFive-koneen, joka perustuu kaksiytimiseen JH7100 -järjestelmäpiiriin (kaksiytiminen SiFive U74 -suoritin) ja sisältää 8 GB RAM -muistia, näyttö-, USB 3.0, gigabit ethernet -liitännät.
Canonical julkaisi Ubuntu Linuxin koneelle elokuussa 2022.

StarFive VisionFive2 on valmistajan mukaan ensimmäinen RISC-V-kone, joka sisältää 3D-grafiikkaa tukevan näytönohjaimen, joka tukee myös H.264/H.265 -videon purkua ja Vulkan ja OpenCL-rajapintoja 3D-grafiikkaan ja GPGPU-rinnakkaislaskentaan esim. tekoälysovelluksiin.
Koneessa on neliytiminen StarFive JH7110 -piiri 1,5 GHz kellotaajuudella ja siihen saa 2/4/8 GB muistia. Lisäksi siinä on kaksi Ethernet-porttia ja M.2-liitin.

Canonical julkaisi Ubuntu Linuxin koneelle toukokuussa 2023.

Myös Pine64 on julkaisi StarFive JH7110 -järjestelmäpiiriin perustuvan Star64-koneen.

Milk-V

Toukokuussa 2023 kiinalainen startup Milk-V julkaisi RISC-V-tuotesarjan. Sarja alkaa 9 $ hintaisesta Milk-V Duo:sta ja käsittää Raspberry Pi -kokoisen koneen neliytimisellä suorittimella.
Huippumallina on Micro-ATX-kokoinen ja PC:n ATX-virtalähdettä käyttävä Milk-V Pioneer, joka voi korvata suoraan PC-emolevyn. Emolevyllä on kiinteästi asennettu 64-ytiminen T-Head XuanTie C920 -suoritin ja korkeintaan 128 GB DDR-4-muistia. Emolevyllä on myös PC-koneille tyypilliset liittimet, kuten 16xPCIe-korttipaikka, M.2 ja SATA-portit kiintolevyille.

Lähteet

Aiheesta muualla 
 Kotisivut 
 Käskykantamanuaali 

Suorittimet
Avoin laitteisto