⚔️ Микроконтроллеры. Системы команд | Архитектура. Мнения

RISC-V против ARM – сегодня и завтра

Сфера микроконтроллеров переживает перемены, в основе которых лежит активная конкуренция между проверенной, но проприетарной ARM и платформой с открытым кодом RISC-V. Этой теме посвящен подробный разбор на ThinkRobotic. Интересующимся рекомендую оригинал, но приведу и перевод-пересказ текста.

Согласно прогнозам, мировой рынок микропроцессоров вырастет с $24,74 млрд в 2024 году до $27.66 млрд в 2025 году (CAGR 11.8%). Рост рынка стимулирует растущий спрос на устройства IoT, электромобили, потребительскую электронику и системы промышленной автоматизации.

ARM

Архитектура ARM доминирует, обеспечивая работу более 95% смартфонов, а также сохраняя значительную долю во встраиваемых системах и в автоэлектронике. Но RISC-V устройства создали альтернативу и постепенно меняют конкурентную среду.

🔸 Развитая экосистема: ARM может похвастаться комплексной средой разработки с расширенной поддержкой программного обеспечения, оптимизированными компиляторами, надёжными операционными системами, такими как Linux и Android, а также обширной сетью поставщиков и партнёров. Эта развитая экосистема значительно сокращает время вывода новых продуктов на рынок. За десятилетия присутствия на рынке ARM зарекомендовала себя как отраслевой стандарт.

🔸 К основным реализациям ARM в микроконтроллерах относятся серия STM32 от STMicroelectronics и серия nRF52 от Nordic Semiconductor. Эти платформы стали эталонами производительности, энергоэффективности и поддержки экосистемы.

🔸 Модель лицензирования ARM предусматривает плату за доступ к ISA, разработку процессоров и инструменты разработки. Хотя это создает стабильные источники дохода для ARM Holdings, это также означает значительные расходы производителей, особенно стартапов и компаний, разрабатывающих специализированные приложения.

RISC-V

RISC-V, разработанный в Калифорнийском университете в Беркли в 2010 году, представляет собой смену парадигмы в философии архитектуры процессоров. RISC-V, являясь архитектурой с открытым стандартом набора команд (ISA), доступной по лицензии с открытым исходным кодом, устраняет традиционные ограничения лицензирования.

🔹 Нулевые затраты на лицензирование: модель RISC-V, не требующая отчислений, устраняет традиционные барьеры для входа, делая её особенно привлекательной для стартапов, образовательных учреждений и компаний, разрабатывающих специализированные приложения. Это ценовое преимущество становится еще более значимым по мере роста объёмов производства.

🔹 Модульная архитектура RISC-V позволяет разработчикам создавать собственные расширения набора инструкций, адаптированные к конкретным приложениям. Эта гибкость обеспечивает оптимизацию для рабочих нагрузок ИИ, криптографических операций или специализированных промышленных процессов без необходимости архитектурных лицензий.

🔹 Открытый исходный код гарантирует, что компании не привязаны к одному поставщику и не зависят от меняющихся условий лицензирования. Эта независимость обеспечивает стратегические преимущества для долгосрочного планирования продуктов и обеспечения устойчивости цепочки поставок.
Более 60% исследований новых процессоров в университетах сосредоточены на архитектуре RISC-V, создавая непрерывный поток инноваций и оптимизаций, приносящих пользу всей экосистеме.

🔹 Рынок RISC-V переживает бурный рост: ожидается, что выручка достигнет $1,41 млрд к 2025 году и будет расти со среднегодовым темпом роста 37,85% до $7 млрд к 2030 году. Этот стремительный рост отражает растущую уверенность отрасли в жизнеспособности и потенциале этой архитектуры.

🔹 К основным реализациям относятся микроконтроллеры таких компаний, как SiFive, линейка SoC PolarFire от Microchip и будущие процессоры Espressif. Недавний анонс ESP32-P4 с двухъядерным RISC-V с тактовой частотой 400 МГц для приложений IoT демонстрирует движение архитектуры к широкому распространению. (..)

@RUSmicro