في الآونة الأخيرة، كان الخبر الأكثر رواجاً في صناعة أشباه الموصلات هو أنالقمة الأولى لـ RISC-V في الصين (مؤتمر RISC-V العالمي في الصين)سيُعقد المؤتمر في جامعة شنغهاي للتكنولوجيا في الفترة من 21 إلى 27 يونيو 2021. ومن المتوقع أن يتجاوز عدد الحضور 1,000 شخص، بالإضافة إلى أكثر من 10,000 مشارك عبر الإنترنت، وأكثر من 100 شركة عارضة. وسيكون هذا المؤتمر الأكبر من نوعه في الصين حتى الآن، والمتخصص في تقنية RISC-V! إليكم ما نحتاج معرفته عن RISC-V:

صورة واحدة؟    ما هو RISC-V    
       
 

RISC-V عبارة عن بنية مجموعة تعليمات مفتوحة المصدر تعتمد على مبدأ "مجموعة التعليمات المختصرة (RISC)". وهي ليست معالجًا أو شريحة، بل هي مواصفات لمجموعة التعليمات.

مجموعة التعليمات هي الواجهة بين البرمجيات والأجهزة. وهي عبارة عن مجموعة من المواصفات القياسية. تُنشر على شكل وثيقة، ولا يوجد لها كيان مادي. يمكننا تصميم رقائق المعالجات وأنظمة البرمجيات المقابلة لها بناءً على هذه المواصفات، ومن ثمّ إنتاج المنتجات.

يمكن تقسيم مجموعة التعليمات إلى مجموعة تعليمات معقدة (CISC) ومجموعة تعليمات مختصرة (RISC). حاليًا، تشمل بنى الرقاقات السائدة في السوق x86 وARM وRISC-V. تعتمد x86 على بنية CISC، بينما تعتمد كل من ARM وRISC-V على بنية RISC.

المصدر: شبكة

اثنان    ميلاد RISC-V    
     

في عام ٢٠١٠، احتاج فريق بحثي من جامعة كاليفورنيا، بيركلي، إلى تصميم معالج مركزي. ولكن بعد مقارنة بنى مجموعات التعليمات ARM وMIPS وSPARC وx86 المتوفرة في السوق، وجدوا أن هذه المجموعات لا تقتصر على مشاكل براءات الاختراع فحسب، بل إنها مكلفة أيضًا. ولحل هذه المشكلة، كان لا بد من إيجاد طرق أخرى. وفي النهاية، صمموا مجموعة تعليمات جديدة، هي RISC-V الشهيرة. لم يكن الهدف منها أن تكون تقنية جديدة مبهرة، بل كان الهدف هو توحيد جهود الصناعة بأكملها لتبسيط تصنيع الرقائق ودفعها قدمًا. ولكن حدث أمرٌ طريف في طريق الوصول إلى معيار عالمي للرقائق: فكما هو الحال مع جهود بيركلي، بدأت RISC-V تُحدث بعض الاختراقات التقنية في تصميم الرقائق.

ثلاثة    مزايا معمارية RISC-V    
     

مصدر:شبكة

1.مفتوح المصدر بالكامل:هذا هو السبب الرئيسي لتطويره. لن تفرض مؤسسة RISC-V رسوم ترخيص لاستخدام مجموعة التعليمات، وتسمح للشركات بإضافة ملحقات مجانية لمجموعة التعليمات؛

2.التصميم المعماري بسيط:يلتزم RISC-V بجمالية التصميم الموجهة نحو البساطة. من أجل الحفاظ على التوافق مع الإصدارات السابقة، يحتفظ كل من ARM و x86 بالعديد من التعريفات القديمة، بينما يمكن القول أن RISC-V يقف على أكتاف العمالقة، مستفيدًا من التكنولوجيا الناضجة ليتحرك بخفة؛

3.سهولة النقل:توفر RISC-V تعليمات مميزة وتعليمات للمستخدم، مما يسهل نقل أنظمة Linux و Unix إلى منصة RISC-V؛

4. التصميم المعياري: يمكن للمطورين اختيار تركيبات مختلفة بمرونة وفقًا للاحتياجات لتحقيق الاحتياجات المخصصة؛

5.مع مجموعة أدوات كاملة:يوفر مجتمع RISC-V سلسلة أدوات كاملة، وستواصل مؤسسة RISC-V صيانتها لتجنب العمل الشاق لتطوير سلسلة الأدوات.

أربعة    علم البيئة المجتمعية RISC-Vخلق    
     

مع نضوج مجموعة تعليمات RISC-V تقنيًا، أنشأت جامعة كاليفورنيا في بيركلي مؤسسة RISC-V عام 2015 لإنشاء منظومة متكاملة لـ RISC-V. ويتجاوز معدل النمو السنوي لعضويتها 100%، حيث انضمت إليها شركات ومؤسسات بحثية مرموقة مثل جوجل، وكوالكوم، وآي بي إم، وإنفيديا، وإن إكس بي، وويسترن ديجيتال، ومايكروسيمي، ومعهد تكنولوجيا الحوسبة التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وجامعة واشنطن، وبي إيه إي سيستمز، وهواوي، وتسلا، وسامسونج، وهيتاشي، وسيجيت، وعلي بابا، وميديا ​​تك، وغيرها. وقد لاقت RISC-V، التي تجمع شركات تصميم أشباه الموصلات، ومكاملة الأنظمة، ومصنعي المعدات، والمؤسسات العسكرية، ومؤسسات البحث العلمي، وغيرها من القوى الصناعية، رواجًا كبيرًا في مجال تطوير أدواتها وتوسيع نطاق تطبيقاتها. فعلى سبيل المثال، في عام 2019، درست تسلا استخدام تصاميم RISC-V المجانية في رقائقها الجديدة؛ كما تخطط إنفيديا لاستخدام RISC-V في وحدات التحكم داخل وحدات معالجة الرسومات (GPUs). أعلنت سامسونج أيضاً أنها ستعتمد معالجات RISC-V من شركة SiFive على مجموعة متنوعة من الرقاقات لاستخدامها في هواتفها الرائدة بتقنية الجيل الخامس. وتشهد منظومة RISC-V نمواً وتطوراً مستمرين يوماً بعد يوم.

المصدر: RISC-Vمؤسسة

في أكتوبر 2018، تأسس التحالف الصيني لصناعة RISC-V (CRVIC) في شنغهاي. وفي نوفمبر من العام نفسه، أُعلن عن التحالف الصيني للتعليم المفتوح (تحالف RISC-V الصيني، ويُشار إليه اختصارًا بـ CRVA). وفي العام التالي، طُرحت معالجاتٌ مُطوّرةٌ بتقنية RISC-V، مثل Huami Huangshan No. 1 و Alibaba Xuantie 910، تباعًا. وهكذا، وجدت شركات التكنولوجيا الصينية تدريجيًا مساراتها الخاصة في تطوير RISC-V.

خمسة    مستقبل RISC-V    
     

تتمثل أبرز سمات معمارية RISC-V في "انفتاحها"، مما يسمح باستخدامها بحرية لأي غرض، ويتيح لأي شخص تصميم وتصنيع وبيع رقائق أو برامج تعتمد على RISC-V. يُعد هذا الانفتاح سابقةً في مجال المعالجات. وفي هذا السياق، سيوفر ظهور إنترنت الأشياء (IoT) بيئةً خصبةً للنمو لسلسلة الصناعات الأولية، بما في ذلك بنية مجموعة التعليمات.

من منظور سوق الإنترنت، بلغ إجمالي عدد اتصالات إنترنت الأشياء عالميًا 12 مليار اتصال في عام 2019. ومن المتوقع أن يصل هذا العدد إلى 24.6 مليار اتصال بحلول عام 2025، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 16%. كما يُتوقع أن تنمو إيرادات إنترنت الأشياء عالميًا من 343 مليار دولار أمريكي في عام 2019 إلى 1.1 تريليون دولار أمريكي في عام 2025، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 27%. (بيانات من جمعية GSM)

المصدر: تقرير صناعي صادر عن Scale Partners و Lightcone Intelligence

في المقابل، تجاوزت شحنات رقائق ARM عشرين مليار وحدة سنويًا خلال السنوات الثلاث الماضية، إلا أن معدل النمو قد تباطأ. ومن المتوقع أن يكون سعر وحدة رقائق RISC-V أقل من رقائق ARM وx86، بينما ستتجاوز كميتها رقائق ARM بكثير.

المصدر: سكيل بارتنرز&تقرير صناعة ذكاء المخروط الضوئي

المصدر: سكيل بارتنرز&تقرير صناعة ذكاء المخروط الضوئي

من منظور الخصائص التقنية، وبالمقارنة مع المتطلبات العامة للبنية الحالية، يُركز إنترنت الأشياء على المرونة والتنوع، وهو ما يتوافق تمامًا مع خصائص RISC-V المفتوحة المصدر، والنمطية، وقابلية التوسع. يُمكن الاعتماد على خصائص RISC-V لجعل صناعة إنترنت الأشياء أكثر مرونة وأقل استهلاكًا للطاقة، مما يُقلل التكاليف. وقد هيأ هذا ظروفًا مواتية للنمو السريع لإنترنت الأشياء. في سيناريوهات إنترنت الأشياء، تنتقل العديد من مهام التحليل الذكي إلى الحافة. ​​وبناءً على الاحتياجات المحددة، يُعد استخدام بنية RISC-V لتخصيص رقائق إنترنت الأشياء أكثر مرونة ودقة. يُتيح التصميم الحالي لبنية RISC-V، بالإضافة إلى مجموعة التعليمات الأساسية لضمان توافق برامج النظام وبيئات التطوير، إمكانية التوسع وفقًا لتطبيقات تطوير جديدة ومختلفة، مما يضمن تلبية الاحتياجات الخاصة لتطبيقات إنترنت الأشياء.

المصدر: سكيل بارتنرز&تقرير صناعة ذكاء المخروط الضوئي

بالنظر إلى الوضع في مراحل سلسلة التوريد، من البداية إلى النهاية، نجد أن الشركات المصنعة الصينية قد اتخذت ترتيبات في مراحل تطوير الملكية الفكرية للرقائق، وتصميمها، وتسويقها، بالإضافة إلى بناء العلامات التجارية ومنصاتها. ويعكس توزيع الشركات المصنعة الرئيسية في مراحل سلسلة التوريد رؤية تطويرية تهدف إلى بناء منظومة RISC-V المتكاملة من القاعدة إلى النهاية. وبالنظر إلى صعود إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي، والطلب المحلي المتزايد على تصميم الرقائق، فإن RISC-V يمتلك آفاقًا واسعة للتطوير والأسس اللازمة ليصبح أحد أبرز البنى المعمارية في العالم.

أفادت بلومبيرغ مؤخرًا أن شركة SiFive الناشئة المتخصصة في معالجات RISC-V تلقت عرض استحواذ من إنتل بقيمة ملياري دولار أمريكي، لكن لم يُعرف بعد ما إذا كان سيتم تنفيذه في نهاية المطاف. وكان دافع إنتل للاستحواذ على SiFive بمثابة رد فعل غير مباشر على استحواذ Nvidia على ARM. وقد دخل اندماج Nvidia وARM مراحله النهائية. وبشرط موافقة الجهات التنظيمية الحكومية الصينية، يُرجّح أن تصبح ARM مملوكة لشركة Nvidia في نهاية المطاف. وتأمل إنتل بطبيعة الحال في دعم معالجات RISC-V لمنافسة ARM وNvidia من خلال الاستحواذ على SiFive.

مع ذلك، يرى المحرر أن عملية الاستحواذ هذه قد لا تكون ممكنة للأسباب التالية: أولًا، شركة SiFive، وهي شركة لتطوير الملكية الفكرية لنوى المعالجات الدقيقة، أسسها أساتذة وفرق بحث طلابية في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، وتعتمد على بنية مجموعة التعليمات مفتوحة المصدر RISC-V، وقد جمعت تمويلًا في أغسطس 2020 باستثمار قدره 60 مليون دولار أمريكي بقيادة شركتي SK Hynix وأرامكو السعودية. تُقدّر قيمة SiFive بحوالي 500 مليون دولار أمريكي. وحتى الآن، جمعت SiFive تمويلًا إجماليًا قدره 186 مليون دولار أمريكي. حتى مع التوسع السريع في أعمال الشركة وعدد موظفيها، لن تواجه SiFive أي مشكلة مالية، لأن نفقاتها الرئيسية تتركز في البحث والتطوير ومنصات الخدمات السحابية، والتي لا تتطلب معدات تصنيع أشباه الموصلات المكلفة؛ ثانيًا، من منظور رأس المال والتشغيل، لا ينبغي للشركات الكبرى الاستحواذ على SiFive قبل الأوان. تُعدّ كلٌّ من إنتل كابيتال وكوالكوم كابيتال من أوائل المستثمرين الاستراتيجيين في شركة SiFive (حيث حصلت على تمويل بقيمة 50.6 مليون دولار أمريكي في جولة التمويل من الفئة C عام 2018، معظمها من إنتل؛ وحصلت على تمويل بقيمة 65.4 مليون دولار أمريكي في جولة التمويل من الفئة D عام 2019، بقيادة كوالكوم فنتشرز). ويهدف دعم SiFive إلى منع هيمنة ARM، مما يمنح عمالقة صناعة الرقائق خيارات متعددة. وحتى NVIDIA تُعدّ من الداعمين النشطين لتقنية RISC-V. وبعد استحواذها على ARM، لا يُعرف ما إذا كانت ستستمر في دعم RISC-V. ورغم وجود دعم من مؤسسة RISC-V والعديد من المؤسسات البحثية والمصنّعين في الصين، إلا أنه لكي ينمو قطاع المصادر المفتوحة لتقنية RISC-V بشكل أكبر، لا تزال SiFive بحاجة إلى أن تكون رائدة في هذا المجال. وإذا اندمجت SiFive مع إنتل، فسيؤدي ذلك حتماً إلى إضعاف انفتاح RISC-V وروحها التنافسية، وستُقيّد المصالح التجارية العديد من الابتكارات في مجتمعات المصادر المفتوحة وتطويرها البيئي. مع ذلك، يبدو أن استحواذ إنتل الباهظ على شركة SiFive قد أرسل إشارة إيجابية، على الأقل ما يدل على أن عمالقة صناعة الرقائق الإلكترونية في العالم يولون أهمية بالغة لتقنية RISC-V. حتى وإن أصبحت في نهاية المطاف إحدى أدوات التنافس مع ARM، فإن قيمة RISC-V ستتعزز وتزداد. ينبغي على المؤسسات والمنظمات البحثية العلمية، مثل Xinglai Technology وAndes Technology وغيرها من المنظمات التي تروج بنشاط لتقنية RISC-V، أن تثق أكثر في مواصلة دعم روح الانفتاح والمساهمة في بناء بيئة RISC-V المتكاملة.

ستة    RISC-V في الصين    
          01    التكامل الصناعي    
     

انضمت أكثر من 20 شركة ومؤسسة محلية، من بينها معهد تكنولوجيا الحوسبة التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، وشركة هواوي، ومجموعة علي بابا، إلى مؤسسة RISC-V. كما أنشأت جامعتا بيركلي وتسينغهوا مختبرات RIOS في شنتشن لدعم منظومة برمجيات RISC-V. وفي يوليو 2018، أصدرت لجنة شنغهاي الاقتصادية وتكنولوجيا المعلومات أول سياسة محلية لدعم RISC-V.

تشير البيانات إلى أن أكثر من 300 شركة في الصين تُولي اهتمامًا كبيرًا أو تُطوّر منتجاتها بالاعتماد على مجموعة تعليمات RISC-V. وقد قامت العديد من الشركات حتى الآن ببناء تقنيات رقائق مفتوحة المصدر رئيسية تعتمد على RISC-V وأطلقت منتجات ذات صلة. وبرز عدد كبير من شركات تصنيع الرقائق المحلية، وتسعى العديد منها إلى إحداث تغيير ملموس في مجال RISC-V الجديد. فبعد كل شيء، لطالما كانت معالجات ARM سوقًا شديدة التنافسية، بينما لا تزال RISC-V سوقًا واعدة. وفي هذا السياق، قام المحرر أيضًا بتصنيف الشركات المحلية المصنعة لوحدات التحكم الدقيقة (MCUs) التي تعتمد على معالجات RISC-V.

02    اتجاهات الرأي العام الدولي    
     

خلال الحرب التجارية، ثار جدل واسع حول ما إذا كانت معالجات RISC-V تخضع لأنظمة الرقابة الأمريكية على الصادرات، إلا أن مؤسسة RISC-V قررت نقل مقرها الرئيسي إلى سويسرا. وقد أدى هذا القرار إلى تباين واضح مع شركات التكنولوجيا الأمريكية الأخرى. فإذا كان لا يزال هناك من يشكك في خضوع مجموعة تعليمات RISC-V، التي طُورت في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، عام 2010، للرقابة الأمريكية على التكنولوجيا قبل بضع سنوات، فإن نقل مقر مؤسسة RISC-V سيُبدد هذه الشكوك. في الواقع، تُعدّ الشركات الصينية من أبرز الشركات الفاعلة في مؤسسة RISC-V. فمن بين الشركات الثلاث عشرة الأعضاء في المؤسسة، إحدى عشرة شركة صينية، عشر منها من البر الرئيسي الصيني وواحدة من تايوان. وتشمل هذه الشركات: هواوي، بينغتو غي، معهد تكنولوجيا المعلومات والاتصالات الصيني للبرمجيات، زد تي إي، تشنغدو كابيتال، سايفانغ تكنولوجي، يونيسوك، هيم كومبيوتينغ، جينغشين تكنولوجي، وغيرها. أما الشركتان المتبقيتان فهما ويسترن ديجيتال وساي فايف.

المصدر: عضو في مؤسسة RISC-V لعام 2019

03    الوضع الحالي لتطوير الرقائق الإلكترونية في بلدي    
     

تحظى تقنية RISC-V بشعبية واسعة في بلدي، وهذا مرتبطٌ إلى حدٍ ما بالوضع الراهن الذي يُسيطر فيه آخرون على أبحاث وتطوير الرقائق الإلكترونية في بلدي. تكمن صعوبة توطين الرقائق حاليًا في عمليات التصنيع، بما في ذلك المواد والمعدات اللازمة، والتي تحتكرها شركات أجنبية بشكلٍ كبير. ولا يزال أمام المصنّعين المحليين طريقٌ طويلٌ للحاق بالركب. إضافةً إلى عدم وجود نقطة تحوّل واضحة في هذا القطاع حتى الآن، فإن هذا المجال لا يزال بحاجة إلى استثمارٍ وتراكمٍ طويل الأمد وتدريجي.

إن الاعتماد على RISC-V مفتوح المصدر، وصنع الرقائق ذات حقوق الملكية الفكرية المستقلة وتنمية البيئة الصناعية المقابلة، يمثل بلا شك ينبوعًا في الصحراء لأشباه الموصلات الصينية.

في ظل بيئة سياسية مضطربة، يعتمد أكثر من 90% من سوق رقائق الخوادم العالمية على معمارية x86 من إنتل، وقد استحوذت سوفت بنك اليابانية على شركة ARM. ورغم إمكانية شراء تراخيص الملكية الفكرية، إلا أن ARM تفتقر إلى القدرة الأساسية على تصميم وحدات المعالجة المركزية. إضافةً إلى ذلك، تمر ARM بظروف صعبة وتلاحقها أخبار الاستحواذ. ويبقى استقرار هذه الصناعة القائمة على الترخيص على المدى الطويل لغزًا محيرًا. أما مجموعة تعليمات RISC-V نفسها، فهي ليست سلعة شائعة، لذا فهي أقل إثارة للجدل بطبيعة الحال.

04    بناء الذكاء الاصطناعي    
     

على سبيل المثال، تتطلب مكبرات الصوت الذكية والمنازل الذكية وغيرها من أجهزة الذكاء الاصطناعي التي تحتاج إلى دعم أكبر من قدرات الحوسبة الطرفية، مرونةً عاليةً في بنيتها، وتحتاج إلى تعديل مستمر وفقًا لتغيرات السوق والتكنولوجيا. يستطيع معمارية RISC-V تلبية متطلبات إضافة تعليمات جديدة باستمرار، وهو أمر يصعب على معمارية أخرى مثل ARM القيام به. في الوقت نفسه، تتميز مجموعة تعليمات RISC-V بصغر حجمها وكثافتها. يتيح اختيار RISC-V إنتاج رقائق أصغر حجمًا من أي منتج آخر، وتقليل استهلاك الطاقة إلى أدنى حد.

لذا، من المرجح أن نشهد المزيد من الأجهزة المصممة خصيصًا باستخدام معمارية RISC-V في المستقبل. قد تظهر هذه المعمارية في محركات الأقراص الصلبة، وبطاقات الرسومات، وحتى في السيارات، وربما تصبح يومًا ما البنية الأساسية لأجهزة الكمبيوتر المنزلية. وقد سبق أن توقع ني غوانغنان، الأكاديمي في الأكاديمية الصينية للهندسة، أن تصبح RISC-V إحدى المعالجات المركزية الرئيسية في العالم مستقبلًا، لتشكل بذلك نمطًا ثلاثيًا يجمع بين x86 وARM وRISC-V في مجال المعالجات المركزية.

سبعة    الأهمية التاريخية لتقنية RISC-V في صناعة أشباه الموصلات الصينية    
على المدى الطويل، تتجلى أهمية RISC-V لصناعة أشباه الموصلات في الصين بشكل رئيسي فيما يلي:

• تخلص من الاحتكار الأجنبي من خلال بنية RISC-V وحقق استقلالية محلية في مجال معالجات النوى. هذا النوع من معالجات النوى لا يُصنع في الخفاء، بل يتمتع ببنية سائدة ونظام بيئي معترف به عالميًا.

• بفضل معمارية RISC-V، يمكن تعزيز قطاع الملكية الفكرية للمعالجات في بلادي بشكل كبير. يُعدّ قطاع الملكية الفكرية في طليعة القطاعات الأخرى، ولم يحظَ بالاهتمام الكافي من القطاع أو الدولة. وقد أتاحت معمارية RISC-V فرصًا واعدة لقطاع الملكية الفكرية في الصين. ورغم أن بلادي لا تزال متأخرة في هذا المجال، إلا أنها ليست بعيدة جدًا عن غيرها من تقنيات الملكية الفكرية.

• بإمكان معمارية RISC-V أن تدفع عجلة الابتكار والتميز. فبفضل كونها مفتوحة المصدر، وبسيطة، وقابلة للتوسع، ومنخفضة التكلفة، تستطيع RISC-V إحداث نقلة نوعية في سوق تطبيقات الأجهزة الطرفية.

• يُمكن لتقنية RISC-V أن تُقلل بشكلٍ كبير من تكاليف تطوير الرقائق. وتتزايد تكامل سلسلة صناعة RISC-V بشكلٍ ملحوظ. فمن نوى المعالجات إلى تصميم الأجهزة، وأنظمة التشغيل، وأدوات التطوير، ومعايير الأداء، والحلول، تُصبح سلسلة الصناعة بأكملها متكاملة، مما يسمح للصناعة بتقاسم جميع التكاليف بالتساوي.

• لقد ساهمت الشعبية التدريجية لتقنية RISC-V في تعزيز تطوير التوطين الصناعي إلى حد ما، وخلق المزيد من الفرص الصناعية، وجمع عددًا كبيرًا من المواهب في مجال وحدات المعالجة المركزية للصناعة والأوساط الأكاديمية.

بما أن من المتوقع أن يصبح معالج RISC-V هو السائد عالميًا، فعلى الشركات الصينية أن تتقدم بخطى ثابتة! إن كيفية تطوير معالج RISC-V وصناعة أشباه الموصلات في بلادي نحو مستقبل أفضل له أهمية بالغة لنمو الصناعة الصينية. لذا، يجب علينا دراسة المسائل التالية بجدية:

01    لم يكتمل النظام البيئي لـ RISC-V بعد    
يُستخدم معالج RISC-V حاليًا بشكل رئيسي في المنتجات متوسطة إلى منخفضة التكلفة، ولا توجد تطبيقات واسعة النطاق له على وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات الخاصة بالخوادم عالية الأداء. ويعود السبب في ذلك إلى أن البرامج وسلاسل الأدوات المتوافقة مع رقائق RISC-V لا تزال بحاجة إلى تطوير. فالبرمجيات مفتوحة المصدر ليست متاحة للاستخدام الفوري، كما أن مجموعة التعليمات مفتوحة المصدر لا تعني بالضرورة أن نواة المعالج مُرخصة للاستخدام أيضًا. وهذا يفرض متطلبات تصميم وبحث وتطوير كبيرة على شركات تصنيع الرقائق.      02    مشكلة التجزئة في RISC-V    
     

يتطلب الاستخدام الصناعي لكل بنية معمارية دعمًا من ابتكارات سلسلة التوريد، حيث تتفتح آفاقٌ واسعة. فبينما تمنح بنية RISC-V كل مصنّع قدرًا من الحرية في تصميم الأجهزة، إلا أنها تواجه أيضًا مشكلاتٍ مثل نظام أندرويد بمعاييره المختلفة، وبيئة تطوير معيبة نتيجةً لتنوع الأجهزة وعدم التوافق مع الإصدارات السابقة. ومن المرجح أن يؤدي هذا إلى حالةٍ لا تستطيع فيها معالجات بنية RISC-V من مختلف مصنّعي الرقائق التكيف مع نفس البرامج في التطبيقات الفعلية. على سبيل المثال، إذا استخدمت الشركة (أ) تحسينًا لرقاقةٍ ما، وقامت الشركة (ب) بتحسينٍ آخر، ولم يتم اعتماد تحسين أيٍّ من الشركتين، تخيّل أنه في هذا السوق، لم يتم اعتماد تحسينات الجميع، ولم يكن هناك تواصل، ولم يتم التوصل إلى توافق في الآراء، فقد يظهر في المستقبل إصدار ABC من RISC-V، غير متوافق مع الإصدارات الأخرى في السوق. هذا سيناريو مجزأ.

قد تتمكن شركة تصنيع رائدة وقوية تقوم برعاية المطورين بطريقة هيكلية رأسية، وتستخدم التوحيد القياسي لتوحيد معظم أكواد البرامج، وتترك مجالاً لتوسيع التطبيقات بما لا يتعارض مع النواة، وتؤسس أسواق تطبيقات ذات صلة ومنصات أساسية أخرى، من دفع الصناعة لتشكيل نظام بيئي للابتكار RISC-V بشكل أسرع.

03    مشاكل أمنية في RISC-V    
     

يجب أن تبدأ قضايا الأمان المتعلقة بسيناريوهات تطبيقات RISC-V الأساسية في إنترنت الأشياء أيضًا في تقديم حلول صناعية كاملة.

كما نعلم جميعًا، تتكون آلية أمان شريحة النظام على رقاقة (SoC) من الجوانب التالية لضمان أمان النظام:

• إجراءات العزل الإلزامي للأجهزة؛
• البيانات والتخزين لإنشاء بيئة تنفيذ جديرة بالثقة؛
• تُعتبر الشهادات والمفاتيح الفريدة بمثابة جذور للثقة؛
• نظام تشغيل آمن ومجموعة من الأدوات، إلخ.

لا تتضمن تعليمات النظام والتعليمات الخاصة في معمارية RISC-V أي تعليمات أمنية. وتستخدم هذه المعمارية تقنية MultiZone (المجالات المعرفة برمجياً) لضمان استقرار التشغيل من خلال تحسينات الأجهزة. في ظل هذه الظروف، إذا أرادت RISC-V مواكبة تقنيات الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء (AIoT) وشبكات الجيل الخامس (5G) ومنافسة معماريتي ARM وx86، فلا بد لها من تعزيز مستوى أمانها لكسب ثقة مصنعي الرقائق والمستخدمين العاديين.

أنشأت مؤسسة RISC-V لجنة دائمة لأمن RISC-V لمناقشة خطط تحسين الأمن المتعلقة بأجهزة إنترنت الأشياء والأنظمة المدمجة والتعلم الآلي القائم على مجموعة تعليمات RISC-V.

بفضل الظروف الوطنية الخاصة ببلدي والوضع العالمي الراهن، وفي ظل موجة الاستبدال المحلي الحالية، وبدعم من تحالف "إنكو"، حظي البحث والتطوير في مجال المعالجات العامة والخاصة باهتمام كبير وتقدير واسع. وقد أطلقت الشركات المصنعة المحلية الرائدة في مجموعات التعليمات الرئيسية منتجاتها الخاصة من "إنكو"، مثل شركة تشاوكسين التي تستخدم معالجات x86، وشركتي فيتينغ وهاي سيليكون اللتين تستخدمان معالجات ARM. ولا ينقص السوق حاليًا سوى معالجات مركزية تدعم مجموعة تعليمات RISC-V. ومن المؤكد أن أي شركة تنضم إلى تحالف "إنكو" بأول معالج RISC-V عالي الأداء ستُحدث نقلة نوعية في السوق الصينية.

04    ابتكار نماذج الأعمال التقليدية    
     

لطالما كان نموذج أعمال شركات تصنيع الأجهزة التقليدية قائماً على بيع المنتجات. ونظراً للتكلفة الباهظة لتصنيع الرقائق، تواجه هذه الشركات تحديات مالية كبيرة. ولأن الرقائق تُعدّ حاملاً لتراكم المعرفة والخبرة التقنية وترسيخها، فإنّ البرمجيات تُشكّل جوهر قدرتها التنافسية.

بما أن وجود بيئة مفتوحة وفعّالة لمجموعات التعليمات شرط أساسي لتعزيز البحث والتطوير والابتكار في مجال الرقائق، فقد أدى إطلاق المصدر المفتوح لـ RISC-V إلى انطلاق تطوير الأجهزة مفتوحة المصدر. ويعتمد نموذج أعمال مجموعة تعليمات RISC-V حاليًا بشكل رئيسي على ترخيص نوى الملكية الفكرية والرقائق المُخصصة. ومع ازدياد دقة مجالات التطبيق، يُنظر إلى تخصيص الرقائق في المجالات المتخصصة على أنه اتجاه مستقبلي. وتُعد RISC-V رائدة في مجال تخصيص التعليمات، ولكن في الواقع، تُمثل الرقائق المُخصصة مزايا وتحديات في آنٍ واحد بالنسبة لـ RISC-V.

يكمن جوهر تخصيص الشريحة في قابلية تعديل المعايير والتكامل بين الملكية الفكرية لـ RISC-V، والملكية الفكرية الخارجية، وأدوات تصميم الدوائر الإلكترونية. وكلما تعمّق فهم التطبيق، كان التخصيص أفضل.

تُعدّ إمكانية تخصيص التعليمات ميزةً أساسيةً في معمارية RISC-V. كل ما يحتاجه المستخدم هو ضبط المعلمات على النواة الأساسية لـ RISC-V ثم اختيار الوحدة النمطية المناسبة. أما معمارية ARM فتتطلب تعديلات إضافية لتنفيذ هذه الميزة. كما يتطلب تخصيص التعليمات دعمًا من أدوات مساعدة مثل الخوارزميات ومكتبات البرامج والمترجمات. في الوقت نفسه، بالإضافة إلى بنية مجموعة التعليمات، يتطلب تطوير الرقاقة مراعاة سلسلة من القضايا مثل الأجهزة الطرفية المتصلة بالرقاقة، والأمان، والموثوقية، والتكلفة. وهذا يُمثّل تحديًا موضوعيًا للتخصيص.

05    AloT كنقطة دخول لـ RISC-V    
     

في الواقع، يمكن تطبيق بنية RISC-V على جميع أجهزة الحوسبة، بما في ذلك معدات اتصالات الجيل الخامس، والخوادم، والحوسبة الفائقة، وغيرها من التطبيقات، دون أي مشاكل تقنية أو بيئية. خاصةً في عصر الهواتف الذكية الحالي، يُعدّ إنترنت الأشياء المدعوم بالذكاء الاصطناعي (AIoT) مدخلاً ممتازاً لبنية RISC-V. سيكون السوق المستقبلي ضخماً للغاية، وستجد أنوية المعالجات الدقيقة القائمة على RISC-V ووحدات الملكية الفكرية للمعالجات المساعدة للحوسبة الذكية فرصاً واعدة في مختلف فروع إنترنت الأشياء المدعوم بالذكاء الاصطناعي.

   

المصدر: شبكة

أشارت شركة سيميكو للأبحاث، في تقريرها المعنون "تحليل سوق RISC-V: الأسواق الناشئة"، إلى أنه من المتوقع أن يصل استهلاك السوق إلى 62.4 مليار نواة معالجة مركزية من نوع RISC-V بحلول عام 2025. وسيبلغ متوسط ​​معدل النمو السنوي المركب لأنوية معالجة RISC-V من عام 2018 إلى عام 2025 نسبة 146.2%. ومن المتوقع أن تُتيح قطاعات سوق الهواتف المحمولة من الجيل الخامس، والاتصالات، والصناعة، وغيرها، فرصًا جديدة للمصنعين الذين يستخدمون تقنية RISC-V.

 

المصدر: شركة سيميكو للأبحاث

إن شعبية معمارية RISC-V في السوق الصينية تُثبت أن شركات أشباه الموصلات الصينية قد وصلت إلى مستوى جديد من التطور، وأنها تمتلك الثقة والإمكانات اللازمة للارتقاء بمستوى الصناعة. ومع ذلك، ورغم الثقة التي يوفرها الوضع الاقتصادي والتكنولوجي والترويج الوطني، لا يزال يتعين علينا إدراك أن منظومة RISC-V عملية بناء طويلة الأمد، تتطلب تطوير مصانع تصنيع الرقائق (في مجال الدوائر المتكاملة، يُقصد بها الشركات المصنعة المسؤولة عن إنتاج وتصنيع الرقائق)، ودعم الأنظمة، وجولات متعددة من الإنتاج الضخم في مسارات فرعية. وهذا يُمثل تحديًا وفرصة في آن واحد!

في هذه المرحلة المهمة، وبدعم قوي من مؤسسة RISC-V الدولية، تُعقد قمة RISC-V الصينية لتوفير فرص التبادل والتعاون بين الصناعة والأوساط الأكاديمية الصينية؛ ولتعزيز تطوير RISC-V بشكل شامل في الصين والعالم؛ وللترويج لمنتجات التكنولوجيا المبتكرة في صناعة RISC-V؛ ولدعم البحث العلمي والتدريس في مجال RISC-V. إنها ذات أهمية تاريخية بالغة! ففي الوقت والمكان المناسبين، وبفضل الأشخاص المناسبين، وجدت RISC-V أرضًا خصبة وفرصًا سانحة للتطور في الصين!

تنويه: هذه المقالة مقتبسة من "ورشة عمل كرييشن كور". لا تمثل هذه المقالة سوى وجهة نظر الكاتب الشخصية، ولا تعكس آراء شركة ساكو مايكرو أو قطاع الصناعة. يُسمح بإعادة نشرها ومشاركتها فقط، وذلك دعمًا لحماية حقوق الملكية الفكرية. يُرجى ذكر المصدر الأصلي والكاتب عند إعادة النشر. في حال وجود أي انتهاك، يُرجى التواصل معنا لحذفها.

رقم هاتف الشركة: +86-0755-83044319
فاكس: +86-0755-83975897
بريد إلكتروني: 1615456225@qq.com
س: 3518641314 مدير لي

ف ف: 332496225 مدير تشيو

العنوان: الغرفة 809، المبنى ج، مبنى زانتاو للتكنولوجيا، رقم 1079 شارع مينزي، منطقة لونغهوا الجديدة، شنتشن