Hardware & Software RISC-V für Maker: So gelingt der Praxiseinstieg

RISC-V für Maker: So gelingt der Praxiseinstieg​

07.08.2023 10:30 Uhr Daniel Bachfeld

Erweiterbar, flexibel, frei: RISC-V verspricht, den Open-Source-Gedanken in die CPU-Welt zu tragen. Was es mit der Technik auf sich hat, erklärt dieser Artikel.

Die offene Befehlssatzarchitektur RISC-V bietet den allgegenwärtigen Anbietern von CPUs wie Intel, AMD und ARM die Stirn und will die Welt des Prozessordesigns nachhaltig verändern. Klingt spannend, aber auch etwas überambitioniert. Damit Sie sich einen eigenen Eindruck verschaffen können, haben wir uns das Ökosystem mal angeschaut. Zuvor aber ein paar Grundlagen zur Einführung oder Erinnerung.

Wenn man sich mit Mikrocontrollern und Single Board Computern beschäftigt, hatte man es bislang meist mit Prozessorarchitekturen wie ARM, AVR und PIC zu tun. Alles sind sogenannte RISC-Architekturen, also Reduced Instruction Set Computer, die einen kleinen Satz einfacher, dafür aber schneller CPU-Befehle verstehen. Im Unterschied dazu gibt es CPUs mit CISC-Architektur, wobei das erste C für Complex steht und einen großen Satz an Befehlen kennzeichnet, die komplizierte Aufgaben erledigen, dafür aber viele Taktzyklen benötigen. Fun Fact: Auch wenn etwa die PC-CPUs von Intel und AMD meist der CISC-Architektur zugeordnet werden, arbeiten sie auf der untersten Ausführungsschicht ebenfalls einer RISC-Architektur.

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Über die Vor- und Nachteile zwischen RISC und CISC gibt es viele Diskussionen. Vereinfacht kann man sagen, dass CISC (auf dem PC) weniger RAM benötigt, weil der Programmcode kürzer ist. Dafür sind CISC-CPUs aber ziemlich stromhungrig. RISC hingegen benötigt auf einer CPU weniger Transistoren und damit auch weniger Energie, sprich Strom. Die Grenzen zwischen beiden Architekturen werden aber immer durchlässiger. In der Praxis findet man CISC eher auf PCs und RISC auf Embedded-Systemen (abgesehen von Apple-PCs und deren CPUs M1 und M2), wobei embedded und mobile Systeme von ARM-Prozessoren dominiert werden.

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