Digitrode

Компания WCH создала утилиту для загрузки/выгрузки программ микроконтроллеров с ядрами RISC-V и ARM. Сегодня мы рассмотрим, что это за утилита, и как она работает, чтобы нам прошивать такие микроконтроллеры как, например, CH32V003.

RISC – это сокращенное название архитектуры с сокращенным набором команд. Разработанная в 2010 году, архитектура RISC-V (произносится как «риск-пять») представляет собой бесплатную и открытую архитектуру набора команд (ISA), которая позволяет внедрять инновационные блоки в процессоры посредством совместной работы на основе открытых стандартов. Это делает RISC-V открытой архитектурой, пригодной для использования в академических условиях и доступной в любом аппаратном или программном обеспечении без лицензионных отчислений.

Для разработчиков это означает, что RISC-V идеально подходит для встраиваемых систем, от приложений Интернета вещей (IoT) до компьютерных устройств и автомобильных приложений. С помощью RISC-V разработчики смогут создавать собственные процессоры, предназначенные для удовлетворения требований новых рабочих нагрузок для приложений искусственного интеллекта, машинного обучения, Интернета вещей, виртуальной и дополненной реальности.

Эта статья призвана дать читателю подробное представление об архитектуре RISC-V, а также поможет в сравнении архитектуры RISC-V с популярной архитектурой ARM. Прежде чем мы углубимся в техническую терминологию и начнем сравнивать две архитектуры, читателю важно понять, что подразумевается под архитектурой набора команд.

Архитектура набора команд (ISA) – это, по сути, часть вычислительной машины, которая видна программисту на уровне ассемблера или составителю компилятора. ISA – это место, где программное обеспечение встречается с аппаратной частью. ISA определяет команды/инструкции, которые изначально могут быть поняты машиной и ее микроархитектурой, а также определяет, как инструкции должны быть сохранены, доступны и реализованы.

За последние несколько лет открытая (open source) микропроцессорная архитектура RISC-V перешла из существующих только на ПЛИС элементов в настоящий кремний, и сейчас вы можете купить микроконтроллер RISC-V со всеми возможными функциями.

Недавно появился интересный чип из Китая под названием Sipeed M1, который оснащен двухъядерным процессором RISC-V с тактовой частотой 600 МГц, набором входов/выходов, а также процессором обработки нейронной сети. Мы видели этот чип раньше, но теперь Seeed Studios продает его в форм-факторе Raspberry Pi Hat. Данная плата позиционируется и как дополнительная плата для Raspberry Pi, и как отдельный вычислительный модуль.

RISC-V (произносится как «risk-five») представляет собой «открытую» архитектуру набора инструкций (ISA) на основе принципов сокращения набора команд (RISC). В отличие от большинства ISA, RISC-V находится в открытом доступе для всех видов применения, позволяя каждому проектировать, производить и продавать микросхемы RISC-V и программное обеспечение. Хотя это не первая «открытая» ISA, она очень важна и примечательна, потому что она предназначена для использования в современных компьютеризированных устройствах, таких как облачные компьютеры, мобильные телефоны высокого класса и самые маленькие встроенные системы.

Хотя на сегодняшний день чипов с архитектурой RISC-V насчитывается не так уж и много, все же они потихоньку заполняют рынок, причем иногда даже с дополнительным полезным функционалом. Одним из таких устройств является Sipeed M1.

Недавно компания SiFive выпустила два новых ядра, разработанных для более низкого уровня вычислений. Эти новинки представляют собой отличное дополнение к существующему ассортименту микроконтроллеров и SoC (систем-на-кристалле) на базе Open RISC-V ISA. За последние два года SiFive представила ряд ядер на базе RISC-V ISA, открытой архитектуре ISA, которая дает возможность проектировать и разрабатывать микроконтроллер или микропроцессорную платформу практически с нуля. Эти два новых ядра формируют основной ассортимент продукции SiFive, характеризующейся низким энергопотреблением.

Медленно, но верно, архитектура RISC-V, характеризующаяся своей открытостью, проникает в нашу жизнь благодаря появлению различных вычислительных устройств на ее основе – от микроконтроллеров до серверных процессоров.

И вот, SiFive, крупнейшая компания по производству и поставкам чипов RISC-V, выпускает микросхему, которая еще более мощная по сравнению с существующими компонентами на базе этой архитектуры. Так, SiFive объявила о выпуске Linux-совместимого одноплатного компьютера, построенного на базе RISC-V ISA. Он называется HiFive Unleashed, и это первая кремниевая реализация, работающая под Linux.

Процессор, основанный на архитектуре RISC-V (Reduced Instruction Set Computer или вычислительное устройство с сокращенным набором инструкций) представляет собой чип, который все еще находится в зачаточном состоянии, но это чип, развитие которого стоит поддерживать. Возможно, вам интересно, что делает этот чип настолько замечательным?

RISC-V продолжает повышать свою траекторию популярности, поскольку фонд RISC-V продолжает налаживать партнерские отношения с научными кругами и компаниями по всей отрасли.

Фонд RISC-V продолжил наращивать свой импульс распространения, объявив о присутствии ISA с открытым исходным кодом на HOT CHIPS 29 – симпозиуме, посвященном высокопроизводительным процессорам и интегральным схемам, проводимым ежегодно в Кремниевой долине в середине августа. Выступая с презентациями разработчики рассказали о текущем прогрессе и амбициях целей фонда.

Поскольку ПЛИС FPGA – это всего лишь сочетание компонентов цифровой логики на кристалле, для разработчиков не является редкостью создавать процессор, используя хотя бы часть схемы FPGA.

С появлением новых типов ядер появляются и новые их реализации для программируемых логических схем. VexRiscv – это реализация архитектуры процессора RISC-V с использованием языка SpinalHDL.