Quando se fala em processadores, x86 e ARM são os dois termos que mais aparecem, principalmente se estivermos falando de dispositivos recentes. Mas há muito mais arquiteturas por aí. Por exemplo, você pode ter ouvido os nomes RISC e RISC-V ocasionalmente.
Apesar de terem nomes parecidos, não poderiam ser conceitos mais diferentes. Então, o que é RISC e o que é RISC-V? E qual é a diferença?
O que é RISC?
RISC é um termo amplo que significa "computador com conjunto de instruções reduzido". Basicamente, um computador RISC é essencialmente projetado para executar instruções individuais mais simples. Comparado com um CISC (computador com conjunto de instruções complexo), um processador RISC usa um comprimento de instrução uniforme para quase todas as instruções. Em contraste, as instruções CISC são mais complexas e podem executar operações de baixo nível e várias etapas.
Para simplificar, os processadores RISC podem executar instruções mais simples e uniformes, enquanto o CISC pode executar instruções com complexidade e alcance variados. Cada instrução RISC pode fazer apenas uma coisa por vez, enquanto as instruções CISC podem fazer várias coisas simultaneamente. Como as instruções são escritas em código mais simples e são de natureza mais simples, os processadores RISC geralmente precisam de mais instruções para realizar as mesmas tarefas que os processadores CISC. Essa diferença pode ser compensada aumentando a velocidade na qual essa CPU RISC pode executar essas tarefas usando pipelining. Como são mais simples, os processadores RISC também podem ser projetados mais rapidamente do que os processadores CISC e podem executar códigos mais eficientes.
Como o RISC não é uma arquitetura em si, mas sim um termo amplo, muitas arquiteturas de CPU podem ser consideradas RISC. Um dos mais famosos RISC arquiteturas de processador é ARM, que alimenta nossos smartphones e, mais recentemente, também alguns de nossos laptops e computadores. Outros incluem o PowerPC, que foi usado em computadores e consoles de jogos da Apple por muito tempo. Enquanto isso, o x86 pode ser considerado um projeto CISC, pois é mais complexo.
O termo RISC foi cunhado pelo projeto de pesquisa Berkeley RISC liderado por David Patterson na Universidade da Califórnia, Berkeley, de 1980 a 1984. Acontece que o projeto foi realmente bem-sucedido e o termo "RISC" passaria a abranger todo conjunto reduzido de instruções computadores - até mesmo um projeto MIPS concorrente da Universidade de Stanford desenvolvido na mesma época acabou sendo conhecido como RISC arquitetura. Já aquele projeto específico de Berkeley passou a ser utilizado pela microarquitetura SPARC desenvolvida pela Sun Microssistemas - uma arquitetura que acabaria servindo de inspiração para a arquitetura ARM que está em nosso smartphones.
O que é RISC-V?
Embora o RISC por si só não seja uma arquitetura específica, você pode ter se confundido com uma arquitetura pegando e usando o nome RISC. Isso é RISC-V. É uma arquitetura de conjunto de instruções (ISA) desenvolvida pela Universidade da Califórnia, em Berkeley, destinada a incorporar os princípios de um processador RISC, além de ser um padrão de código aberto. Enquanto o ARM, a arquitetura RISC mais conhecida, é proprietário e precisa de licenciamento dos fabricantes de chips, o RISC-V foi criado para ser isento de royalties e, em geral, de uso gratuito para todos.
O RISC-V começou a ser desenvolvido em 2010 e foi lançado para a comunidade aberta em 2015. Claro, quando o RISC-V foi lançado, o ARM já estava em milhões de smartphones em todo o mundo. Mas, ao contrário do ARM, o RISC-V foi desenvolvido e lançado com o objetivo de lançar um design de CPU que fosse de código aberto, escalável e que pudesse ser implantado em qualquer dispositivo sem royalties de qualquer tipo. De acordo com os designers, ter uma arquitetura de CPU de uso livre disponível pode reduzir drasticamente o custo do software, permitindo muito mais reuso e permitindo mais concorrência.
O RISC-V não é uma arquitetura que está sendo amplamente implantada em smartphones ou algo assim - afinal, a maioria deles usa ARM ou x86. Ainda assim, está vendo algum uso. Mais especificamente, o RISC-V tem sido usado em computação em nuvem, servidores e aplicativos embarcados. Projetos baseados em RISC-V conhecidos incluem o chip de segurança Titan M2 usado pelos smartphones Pixel. Existem mais casos de uso planejados para a arquitetura RISC-V no futuro, incluindo aqueles de grandes empresas como NVIDIA e Seagate. Por ser isento de royalties, reduz os custos e acaba sendo melhor para todos.
RISC vs. RISC-V: Qual é a diferença?
À primeira vista, algumas pessoas podem pensar que o RISC-V é uma variante do RISC e que o RISC é uma arquitetura de conjunto de instruções. Afinal, eles têm nomes semelhantes, então pode haver espaço para confusão. Mas isso não poderia estar mais longe da verdade. Como detalhamos antes, a diferença reside no fato de que um é uma arquitetura de conjunto de instruções real, enquanto o outro é um termo abrangente que abrange várias arquiteturas de CPU.
Como mencionamos antes, RISC é um termo amplo usado para falar sobre computadores com conjunto de instruções reduzido - esse termo abrange uma ampla gama de CPU arquiteturas com designs e recursos mais simples, alguns deles usados ativamente por bilhões de dispositivos e outros que foram obsoletos ao longo tempo. E o termo existe para diferenciar esses tipos de computadores dos CISCs, ou conjunto complexo de instruções computadores, um termo usado para descrever a arquitetura x86 usada pela maioria dos PCs em todo o mundo, bem como um punhado de outros.
E então, RISC-V é uma arquitetura de conjunto de instruções baseada em um projeto RISC, mas comparado a outras arquiteturas RISC como ARM, RISC-V foi código aberto em vez de proprietário, o que significa que qualquer fabricante de chips pode fazer designs baseados em RISC-V sem pagar royalties ou taxas de licenciamento por qualquer um. Ele foi projetado para ser usado para uma variedade de propósitos e é suportado por muitos fabricantes de silício, bem como por muitos sistemas operacionais de código aberto.
Um descreve uma categoria de CPUs, enquanto o outro é uma arquitetura de CPU no sentido próprio da palavra que é uma alternativa ao ARM e outras CPUs RISC.
RISC-V e RISC não são os mesmos
O termo RISC é usado para falar sobre certos tipos de processadores e é um termo que define uma ampla gama de arquiteturas. No entanto, algumas pessoas pensam erroneamente que RISC é uma arquitetura de CPU. Aqueles que o fazem provavelmente estão pensando no RISC-V e confundindo-o com o termo RISC. Agora, você sabe a diferença.
