تغییر معماری هسته های Embedded چیپست های اپل از آرم به RISC-V

بنابر گزارش اخیر Dylan Patel، اپل در حال تغییر معماری برخی از هسته های تراشه‌های خود (embedded core) از آرم به RISC-V است. در طراحی‌های سیلیکونی اپل، هسته‌های جانبی بسیار بیشتری نسبت به هسته‌های اصلی وجود دارد که قدرت مورد نیاز برای اجرای سیستم‌عامل و برنامه های کاربردی کاربر را تامین می‌کنند.

در همین راستا به عنوان مثال هسته‌های embedded و جاسازی شده در سیستم بر روی چیپ M1 اپل وجود دارند و تعداد آن‌ها نیز به بیش از 30 عدد می‌رسد که تقریبا مسئول انواع لودهای پردازشی که به سیستم‌عامل مربوط نیست هستند. این وظایف معمولا با عملکردهای دیگر مانند وای فای، بلوتوث و کنترل تاچ پد مرتبط است و این قابلیت‌ها معمولا فرم‌ور خود را دارند و همه چیز را در اطراف هسته‌های مرکزی که سیستم عامل را اجرا می‌کنند، تامین می‌کنند، بنابراین کل SoC عملکرد مناسبی را ارائه می‌دهد.

تغییر معماری جدید اپل از آرم به RISC-V برای هسته هایی که مستقیما با نرم افزار کاربر ارتباط برقرار نمی‌کنند انجام می‌شود

اپل در همین رابطه به تازگی آگهی استخدام مهندس نرم‌افزارهای Embedded را نیز منتشر کرده که در توضیح کار این فرد به پیاده‌سازی نرم‌افزار و درایورهای چیپست نیز اشاره شده است و شاید شغل جدید مربوط به تغییر معماری هسته‌های تراشه‌های این کمپانی نیز باشد. به نظر می‌رسد که بسیاری از این هسته‌ها بر اساس معماری سری Arm M و یا معماری رده پایین‌تر Arm A ساخته شده‌اند که اپل در حال حاضر به دنبال جایگزینی با RISC-V است.

با توجه به اینکه بخش بزرگی از نرم‌افزارها بر روی پیکربندی آرم big.LITTLE که یک معماری پردازش ناهمگن با استفاده از دو نوع پردازنده است اجرا می‌شوند، احتمالا سایر وظایف چیپ SoC از مجموعه دستورالعمل‌های دیگر مانند RISC-V بهره خواهند گرفت که نیاز به تغییرات جزئی firmware خواهد داشت.

وظایف اجرایی هسته های RISC-V شامل معماری عملکردی چیپ های جانبی مانند وای فای، بلوتوث و کنترل تاچ پد می‌شود

با توجه به اینکه معماری RISC-V اپن سورس است، تغییر معماری اپل از آرم به RISC-V، هزینه‌های دریافت مجوز را که همین حالا Apple برای آرم پرداخت می‌کند را نیز کاهش خواهد داد. توسعه firmware نیز برای این هسته‌های جدید برای اپل کاری سختی نخواهد بود اما با این حال تاریخ دقیقی در خصوص استفاده‌ی اپل از هسته‌های پردازشی با معماری جدید وجود ندارد.

معماری RISC یا دستورالعمل کاهش یافته یک معماری ریزپردازنده است که اولین بار در اواسط دهه هشتاد رونمایی شده و وجه تمایز آن با معماری ریزپردازنده 8086 (x86) اینتل ساده‌سازی دستور العمل‌ها برای پردازش، استفاده از معماری خط لوله‌ی بهینه شده و استفاده‌ی بیشتر از ریجسترها بود.

ایده‌ی اصلی در این نوع معماری استفاده از دستورات کم و ساده شده‌ی اسمبلی برای هر سیکل کلاک پردازشی است و شاید بتوان گفت که سرعت پردازش و بهره‌وری انرژی در این نوع معماری قابل ملاحظه است. با گذشت زمان این نوع معماری ریزپردازنده‌ها موفقیت کمی در بازار مصرفی کسب کرد و اینتل x86 و آرم توانستند در این بازار پیشتازی کنند. بی بهره‌بودن این معماری از یک شرکت و کمپانی حمایتی نیز در عدم موفقیت آن بی تاثیر نبوده است.

• معماری RISC-V در حال حاضر 10 میلیارد هسته فعال دارد
• اینتل به دنبال ساخت پردازنده RISC V برای رقابت مستقیم با Arm
• نگرانی آمریکایی ها از تلاش اپل برای خرید تراشه حافظه از شرکت چینی YMTC