L'architecture RISC-V est sur le point d'être largement adoptée par la communauté industrielle
Surtout pour sa nature open source

Le , par Bill Fassinou

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RISC-V est une architecture de jeu d'instructions (instruction set architecture ou ISA) 64 bits RISC ouverte et libre, c'est-à-dire aux spécifications ouvertes et pouvant être utilisée librement par l'enseignement, la recherche et l'industrie. Ce projet, créé initialement dans la division informatique de l'Université de Californie à Berkeley, aux États-Unis, avait d'abord une visée d'étude et de recherche, mais est devenu de facto un standard d'architecture ouverte dans l'industrie. Le but de ce projet est de faire un standard ouvert de jeu d'instructions de microprocesseur, à l'image du standard TCP/IP pour les réseaux ou de Linux pour le noyau, l'architecture des processeurs étant pour le moment toujours fermée, restreignant les progrès, les implémentations ou le support dans les systèmes d'exploitation.

RISC-V arrive avec un nouvel ensemble d'instructions qui promet l'évolutivité des microcontrôleurs aux supercalculateurs et offre une extensibilité définie par l'utilisateur, permettant aux entreprises de se différencier avec des instructions personnalisées. De plus, avec cette approche open source, l'objectif de RISC-V est que la collaboration entre la recherche, les études et l'industrie puisse travailler ensemble pour produire une architecture plus rapidement que les modèles d'affaires traditionnels. Toutefois, pour pouvoir mettre en place un jeu d'instructions de microprocesseur sur le marché, il y a des obstacles majeurs à surmonter. Les pratiques de développement rapides d'aujourd'hui exigent que les offres de processeurs soient stables avec la promesse d'une longue durée de vie sur le marché.


De plus, ces processeurs doivent arriver sur le marché avec un soutien substantiel sous forme d'outils de développement, de bibliothèques de logiciels, de systèmes d'exploitation, d'émulateurs, de débogueurs, et plus encore. Selon EE Times, un magazine de l'industrie électronique, l'architecture émergente du jeu d'instructions RISC-V a rencontré et surmonte ces obstacles et est prête à gagner rapidement une large acceptation dans l'industrie du design.

RISC-V suscite beaucoup d'intérêt pour plusieurs raisons

  • RISC-V est open source

Du fait qu'il est open source, cela signifie que n'importe qui peut concevoir un processeur pour l'implémenter sans payer de licence. Cela ouvre le RISC-V à une vaste communauté mondiale de concepteurs qui peut réviser, corriger et améliorer l'architecture au fil du temps. Pourtant, parce que seul le RISC-V est open source, les développeurs sont libres de protéger la propriété intellectuelle de leur conception matérielle et de la garder propriétaire pour la commercialisation.

  • RISC-V a été conçu pour être à la fois stable pour une viabilité à long terme

Une deuxième raison pour laquelle RISC-V a suscité l'intérêt de l'industrie est qu'il a été conçu pour être à la fois stable pour la viabilité à long terme et adaptable pour s'adapter à un large éventail d'applications. Les spécifications de base du RISC-V, en voie d'être ratifiées par plus de 200 membres de la Fondation RISC-V au cours des prochains mois, sont gelées de sorte que les logiciels développés aujourd'hui pour les processeurs conformes continueront à fonctionner sur des processeurs comparables développés depuis des années. Le RISC-V est défini pour les implémentations 32, 64, et 128 bits avec du code pour les plus petites largeurs de bits exécutables sur les implémentations plus grandes.

Rappelons au passage qu'en décembre 2018, les fondations Linux et RISC-V sont entrées en collaboration pour promouvoir le développement à l’aide de technologies open source et l’adoption commerciale de l’architecture RISC-V. Dans ce nouveau partenariat, la deuxième entité tirera parti de l’infrastructure d’outils, des services et des programmes de formation de la première, mais aussi de son expertise en matière de gouvernance. D’ailleurs, cette collaboration apparaît comme une continuité d’une autre qui lie déjà les deux groupes. En effet, la Linux Foundation et la RISC-V Foundation travaillent déjà ensemble à la fourniture de guides de démarrage. Ces derniers couvrent l’utilisation du système d’exploitation temps réel Zephyr et de Linux sur du matériel basé sur l’architecture RISC-V comme le U54-MC Coreplex – un processeur RISC-V multicœurs de la société Sifive.

« Ce partenariat avec la Fondation Linux va nous permettre d’offrir des outils éducatifs et d’accompagnement plus robustes à la communauté RISC-V et d’accélérer l’adoption des systèmes d’exploitation, implémentations matérielles et des outils de développement », avait déclaré Rick O’Connor – directeur exécutif de la Fondation RISC-V.

  • Des extensions standard sont prévues

« Pour compléter les spécifications de base du RISC-V, des extensions standard sont prévues, dont beaucoup sont également gelées et en voie de ratification cette année. Les développeurs peuvent mettre en œuvre ces extensions standard ou non, selon les exigences de leur application, sans affecter négativement ni le logiciel créé pour fonctionner avec une implémentation de base, ni les outils utilisés pour développer le logiciel. De plus, les développeurs de RISC-V peuvent ajouter des extensions personnalisées pour optimiser davantage leur conception et voir peu ou pas d'impact négatif sur les logiciels ou outils de base », écrit le magazine EE Times.

Plusieurs grandes entreprises ont déjà adopté l'architecture RISC-V

Cette chimère de personnalisation basée sur des normes a suscité un intérêt considérable de la part de l'industrie, tandis que la nature open source de l'architecture a favorisé une véritable vague d'ingénierie de support. Des portages de base de Linux, des outils de développement basés sur GNU et plusieurs conceptions de base sont déjà disponibles dans la communauté open source. De plus, des entreprises comme SiFive, NXP, Kendryte et GreenWaves Technologies ont créé des puces RISC-V disponibles sur le marché. D'autres sociétés, comme Nvidia et Western Digital, ont commencé à adopter RISC-V en développant des processeurs pour leur usage interne, en remplacement des conceptions propriétaires. Le développement de logiciels commerciaux est également en cours, Adacore s'efforçant d'intégrer les langages de programmation Ada et Sparc à RISC-V pour les applications critiques de sécurité et de sûreté.

L'adoption de RISC-V n'est pas qu'aux USA, mais partout dans le monde. Selon EE Times, en Chine par exemple, la dynamique RISC-V s'amplifie et en Inde, InCore travaille au démarrage de processeurs RISC-V et d'accélérateurs IA. En outre, selon les rapports de EE Times India, RISC-V est en cours d'adoption en tant qu'architecture de jeu d'instructions nationale pour l'Inde afin d'aider à libérer l'industrie du design du pays de la dépendance aux ISA Intel x86 et ARM. Les visiteurs du salon Embedded World en Europe peuvent également s'attendre à voir une activité RISC-V considérable en exposition.

Aspencore a lancé un projet spécial sur RISC-V. Les articles du projet, énumérés ci-dessous, donnent un aperçu plus approfondi de nombreux aspects de cette technologie, depuis l'état des outils et des logiciels jusqu'à l'examen de la flexibilité de sa conception matérielle. De plus, le projet examine l'impact du RISC-V sur l'industrie de plusieurs points de vue, y compris son impact potentiel sur des entreprises comme ARM et l'impact de son aspect open-source sur les achats et l'approvisionnement. « RISC-V est une expérience audacieuse visant à changer la nature de la conception des processeurs et est sur le point d'être adoptée par l'industrie », écrit EE Times. Pour l'instant, il est impossible de prédire s'il tiendra ses promesses ou s'il s'arrêtera sur le marché.

Rappelons aussi qu'en 2018, La RISC-V Foundation avait annoncé la création d’un Comité permanent de sécurité. Son objectif est de conduire les leaders de l’industrie à partager des résultats, développer un consensus autour des meilleures pratiques de sécurité et identifier les améliorations de sécurité potentielles pour les dispositifs IdO basés sur RISC-V, les systèmes embarqués et les implémentations d'apprentissage automatique.

Source : EE Times

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