2018 aura été l’année du Risc-V. Ce jeux d’instructions libre existait bien sûr avant 2018 puisqu’il a été fondé en 2010, mais c’est véritablement en 2018 qu’il aura pris son envol.
Entendons nous bien, le Risc-V pour Reduced Instructions Set Computing version V n’est pas un microprocesseur. C’est une définition du jeux d’instructions ainsi que des registres internes du processeur. Bref cela doit être vu comme une standardisation open-source du langage d’un processeur. Libre aux fondeurs de développer leurs architectures de processeur compatible Risc-V. Il définit les instructions assembleur et leurs formats (encodage) mais il ne définit pas le nombre d’étages de pipelines, comment est géré la prédiction de branche ni le format de bus de données et d’instructions. Tout cela relève de l’implémentation.
Cette standardisation du jeux d’instructions intéresse beaucoup de créateurs de microprocesseurs. En effet, plus besoin d’adapter ou d’écrire les outils logiciels pour son processeur; comme c’est un standard il suffit d’utiliser les «toolchains» classique comme GCC OpenOCD ou LLVM qui bien sûr l’intègre désormais, mais également toutes une série d’outils non libres. Linux n’est pas en reste puisqu’il intègre complètement l’architecture dans ses versions récente. C’est également le cas des petits OS temps réel comme Zephyr .
C’est, entre autre, cette disponibilité des outils qui a poussé de nombreux labo à basculer leurs processeurs sur ce jeux d’instructions. On pense notamment à :
- PULP (Parallel Ultra Low Power ): Une architecture multi-core pour l’embarqué développé par l’université de Zurich. Utilisé par les processeur GAP8.
- Patmos: le processeur temps réel
- Shakti: De l’université indienne de madras
- …: certainement plein d’autre
Il existe une tripotée de processeur Risc-V «soft» que l’on peut synthétiser dans des FPGA. Mais, à ma connaissance, le premier composant silicium sortie des chaînes de fabrication de fondeurs est le E310 de la société SiFive. Ce composant est sorti en 2017 et il est possible d’acheter un kit de développement «compatible arduino» pour se faire la main dessus.
Le E310 est un microcontrôleur 32bits, qui a fait un peu parler de lui quand il est sorti mais qui reste un démonstrateur. La société SiFive souhaitant rester une entreprise «fabless».
Mais c’est véritablement en 2018 que les choses se sont accélérées avec le ralliement de grands noms de l’industrie électronique à la fondation Risc-V et la sortie de nombreux processeurs «en silicium» bien concret.
On pensera notamment à:
- U540: Hifive Unleashed de la société SiFive (encore ;). Un quad core RV64G plus un core RV64I pour la supervision temps réel. SiFive à sortie un kit de développement permettant d’y faire tourner un Linux compatible desktop.
- GAP8: de greenwave technologie, un processeur PULP de 8 cores pour l’IoT.
- K210: de Kendryte, un microcontrôleur chinois dual core RV64I
- RV32M1: de NXP (hé oui ! j’en suis le premier étonné) un microcontrôleur très spécial puisqu’il contient un core RV32I mais également deux cores ARM cortex-M0 et M4. Il ne manque plus que le MIPS pour avoir un beau pot-pourri des proc RISC du marché 😉
Toutes ces sorties ont commencées à faire très peur aux concurrents, et notamment à son concurrent principale : ARM. Qui a tenté une campagne de dénigrement de Risc-V avant de très vite se raviser et de lancer une timide «riposte» avec un partenariat Xilinx pour fournir gratuitement des cortex-Mx dans les FPGA de Xilinx.
Mais Risc-V a également fait bouger l’autre concurrent beaucoup moins connu : MIPS qui lui a … libéré son set d’instructions !
Risc-V reste pour l’instant dans le domaine de l’embarqué et du microcontrôleur, mais la fondation a clairement l’intention de couvrir les domaines des calculateurs et autres mainframes. Domaine où MIPS est déjà un peu plus installé.
Risc-V arrivera-t-il à gagner la bataille des supercalculateurs ? ARM adoptera-t-elle le set d’instructions Risc-V ? Intel sentira-t-il le roussi quand Risc-V viendra le titiller sur ses plate-bandes ? MIPS reviendra-t-il dans la course avec son ouverture en open-source ? Des questions auxquels nous pourrons peut-être répondre en 2019. Un combat qui promet d’être passionnant.
Mais une chose est sûr, en 2018 l’opensource a fait une grande avancée dans le domaine des processeurs grâce à ce set d’instruction de l’université de Berkeley !
Comme j’aimerai voir ça dans le domaine des FPGA 😉