Efter att ha revolutionerat programvaran, open-source-rörelsen hotar att göra samma sak för chipindustrin.

Stora teknikföretag har börjat prata med RISC-V, som ersätter egen kunskap i en viktig del av chipdesignprocessen med en gratis standard som alla kan använda. Även om det är tidiga dagar, detta kan skapa en ny skörd av processorer som konkurrerar med Intel Corp. -produkter och slarvar med licensverksamheten för Arm Holdings Plc.

I december, cirka 2, 000 personer packade in i en Silicon Valley-konferens för att lära sig om RISC-V, en ny uppsättning instruktioner som styr hur programvara kommunicerar med halvledare. På bara några år, RISC-V har vuxit från ett universitetsundervisningsverktyg till en open-source-standard som utforskas av branschjättar inklusive Google, Samsung Electronics Co., Alibaba Group Holding Ltd., Qualcomm Inc. och Nvidia Corp.

"De flesta av de stora företagen gör stora ansträngningar för RISC-V, "sa Krste Asanovic, datavetare vid University of California, Berkeley, som var en del av teamet som utvecklade standarden. Han är en av grundarna av SiFive Inc., en start som säljer chipdesigner baserade på RISC-V (uttalas "risk fem").

Öppen källkod utnyttjar mängdernas bidrag, inte bara några företags egna idéer. Ny kod delas, så vem som helst kan se det, förbättra det och bygga sina egna bidrag ovanpå det. Efter att ha avskedats av jättar som Microsoft Corp. på 1990 -talet, detta växande arbete har blivit grunden för internet, smartphones och många program. Förra året, IBM köpte pionjär med öppen källkod Red Hat i historiens största mjukvaruaffär. Även Microsoft kom ombord, förvärvar GitHub, det största förvaret med öppen källkod.

Att öppna upp även små delar av chipsprocessen är anathema för många inom $ 400 miljarder industrin. Men om tillräckligt många företag åtar sig en öppen källkod, som kan skapa en gemensam kunskapspool som kan vara svår för Intel och Arm att hänga med.

Tidig utveckling fokuserar på instruktionsuppsättningar, som styr processornas grundläggande funktioner. Endast två har spelat roll i åratal. Den ena är Intels X86, som dominerar datorprocessorer. Att köpa ett chip från Intel eller licensinnehavaren Advanced Micro Devices Inc. är det enda riktiga sättet att använda denna instruktionsuppsättning. Och Intel är det enda företaget som kan ändra det. Den andra instruktionsuppsättningen är grunden för alla större smarttelefonkomponenter. Det ägs av Arm, en enhet från Softbank Group Corp. Detta kan licensieras mot en avgift, så andra företag använder det för att designa sina egna marker. Men igen, bara Arm kan ändra grunden. Detta har lämnat resten av branschen att förlita sig på innovationen från bara två företag. Det var inte ett problem i årtionden eftersom de flesta processorer var komponenter för allmänna ändamål som blev snabbare och effektivare varje år genom produktionsframsteg. Dessa branschaxiomer håller på att ta sig ur, fastän. Den ständiga marschen med chipminiatyrisering har stött mot fysikens lagar, medan artificiell intelligens och en översvämning av data från internet och smartphones kräver nya sätt att bearbeta information. En ny uppsättning instruktioner hjälper till att skapa bättre marker för att driva förarlösa bilar, taligenkänning och andra AI -uppgifter, RISC-V:s backers säger.

Google använder RISC-V i sitt OpenTitan-projekt, som utvecklar säkerhetschips för datacenterservrar och lagringsenheter. "Det finns en rad andra beräkningsuppgifter, som maskininlärning, som skulle kunna dra nytta av en öppen datorstruktur, "sa Urs Holzle, som har övervakat den tekniska infrastrukturen för Googles massiva datacenter i åratal.

Samsung sa att det kommer att använda SiFive -design i chips som det tillverkar för mobiltelefonkomponenter. RISC-V har dykt upp i mikrokontroller-en grundläggande form av en processor-som ingår i mer komplexa chips som säljs av Qualcomm och Nvidia. Western Digital Corp., en av de största tillverkarna av datalagringsenheter, planerar att använda tekniken i vissa produkter och har öppnat sina design. Alibaba har tillkännagett ett chip baserat på RISC-V och flera universitet har publicerat design med öppen källkod.

Det finns 200 kinesiska medlemmar i RISC-V Foundation, en ideell grupp som skapades 2015 för att främja användningen av instruktionsuppsättningen. Ett indiskt projekt utvecklade sex processorer med hjälp av tekniken.

RISC-V-specifikationer är utvecklade, ratificeras och underhålls av stiftelsens tekniska kommitté, består av ingenjörer och andra bidragsgivare från flera medlemsföretag. Föreslagna ändringar publiceras på GitHub. RISC-V-mönster kan antingen vara gratis eller licensierade. Även om det inte finns några strikta krav på att hålla sig till de officiella specifikationerna, medlemmar har ett incitament att göra sina mönster kompatibla. Detta ger chipkunder flera alternativ för de ritningar de behöver för att designa komponenter som kommunicerar korrekt med programvaran, enligt projektstödjare.

Det är fortfarande väldigt tidiga dagar, fastän. När det gäller de faktiska chips som skapats, såld och begagnad, RISC-V är ingenstans. Arms teknik finns i nästan alla de 1,4 miljarder smartphones som tillverkas varje år. Mer än 200 miljoner datorer som säljs årligen baseras på Intels X86 -instruktionsuppsättning.

En kritik mot RISC-V är att det inte kommer att sluta spara pengar eftersom det finns mer arbete med att använda öppna standarder. Detta ekar klagomål som väcktes om Linux och annan öppen källkodsprogramvara när de vann mark för decennier sedan.

Arm sa att idén att RISC-V sänker kostnaderna inte är meningsfull. "Innovation går långt bortom en instruktionsuppsättning, "sa Tim Whitfield, en vice vd för strategi på företaget. "Arm's IP är mycket konfigurerbar och ger våra partners flexibilitet att förnya och differentiera var de kan tillföra verkligt värde samtidigt som risken och kostnaden minimeras."

Martin Fink, Western Digitals tidigare teknikchef som fortfarande ger råd till VD, sa att det handlar om att främja innovation på ett avgörande område som fortfarande är låst, snarare än att spara pengar. "Det är gratis som i frihet inte som i gratis öl, "tillade han." Det handlar om gemenskap och samarbete. "

Andra RISC-V-backare hävdar att den mer samarbetsvilliga processen så småningom kommer att minska kostnaden för att skapa marker, särskilt för datacenteroperatörer och andra företag som i allt högre grad designar sina egna processorer, enligt David Patterson, en tidigare professor i Berkeley och en framstående ingenjör på Google. "Företag över hela världen samarbetar för att utvecklas eftersom det sparar pengar, " han sa.

Trycket på de etablerade företagen att öka sitt spel kan vara den största omedelbara effekten av RISC-V. Förra året, Arm tillkännagav en försök-innan-du-köper-plan med en mycket lägre avgift så att mindre företag och akademiska institutioner skulle kunna utforska med hjälp av dess instruktionsuppsättning.

Intel sa att det lägger till nya instruktioner som hjälper till med AI -bearbetning och andra nya områden. "Intel -ingenjörer har kontinuerligt avancerat arkitekturen X86, ger bästa prestanda i klassen, "tillade företaget i ett uttalande.

Qualcomm, en av Arms största kunder, ser utrymme för flera tillvägagångssätt, inklusive RISC-V, enligt Keith Kressin, en senior vice president för produktledning på Qualcomm.

© 2020 Bloomberg News
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.