RISC-V, una tecnología que puede cambiar el futuro del hardware

El procesador representa la parte más importante de cualquier equipo. Su arquitectura, en conjunto con otros elementos, determina la eficiencia, rendimiento y calidad de determinados aparatos electrónicos. Además, el diseño de estos chips se  puede realizar a código cerrado o abierto. Precisamente, a este último punto queríamos llegar, a dispositivos de distribución libre con tecnología RISC-V y su influencia en el futuro del hardware.

La arquitectura RISC-V brinda una cantidad infinita de posibilidades en el área del hardware. Todo ello gracias a la lluvia de ideas que surge al facilitar código fuente a los programadores.

Entonces, ¿qué es la tecnología RISC-V?

Logo de la fundación RISC-V

RISC-V es una arquitectura de conjunto de instrucciones estándar abierta (ISA) basada en un diseño compuesto por un conjunto de instrucciones reducidas (RISC). Esta tecnología es totalmente gratuita, cualquier persona con la disponibilidad, voluntad y conocimientos puede acceder a las licencias de código abierto.

Esta particularidad, precisamente, es la que hace a esta tecnología única. Puesto que permite que cualquier persona u organización diseñe, elabore e incluso comercialice procesadores RISC-V, sin restricción alguna. Aunado a ello, la arquitectura “ayuda a prevenir la fragmentación al mismo tiempo que admite la personalización”.

Esta idea no es nueva, tiene su origen en el 2010 y en la Universidad de California en Berkeley, Estados Unidos. Desde entonces, en este proyecto han participado voluntarios y trabajadores externos a la universidad. Sin embargo, es una tecnología que está en auge de crecimiento y allana “el camino para los próximos 50 años de diseño e innovación informática”, según TechRepublic.

Microsoft muestra interés en la arquitectura RISC-V y el futuro del hardware

Si bien es cierto que el mercado de los procesadores está dominado por las arquitecturas ARM y x86, RISC-V no deja ser una alternativa viable. ¿Por qué? esta tecnología es Open Source y completamente modular. ¿Qué significa esto? Que podría servir para el Internet de las cosas (IoT) y emplearse en el desarrollo de electrodomésticos inteligentes, por ejemplo.

Procesador con arquitectura ARM
Procesador con arquitectura ARM

Hasta ahora, la modalidad de código abierto se emplea en mayor proporción en el desarrollo de software. Para muestra Google y su sistema operativo Android. Esto ha permitido que los fabricantes de dispositivos móviles adecúen la plataforma de acuerdo a sus necesidades.

Básicamente, esto es lo que quieren lograr los promotores de RISC-V en el futuro del hardware. De hecho, Microsoft es miembro de la RISC-V Foundation. Si este gigante tecnológico forma parte de esta organización es por algo importante. ¿No crees?

RISC- V es flexible y gratuito

Como ya mencionamos, RISC-V representa el futuro del hardware. Esta tecnología es Open Source y gratuita, no hay necesidad de pagar por una IP. Además, reduce el riesgo y la inversión “al permitir a las empresas aprovechar los componentes básicos de la propiedad intelectual establecidos”. Puesto que comparten herramientas y recursos en el desarrollo de los procesadores.

Esta arquitectura es estable, “no hay necesidad de preocuparse por actualizaciones importantes.” También, es flexible, ya que permite agregar funciones dependiendo de las extensiones definidas, lo que permite crear procesadores personalizados. Otra ventaja es que es modular y simple. Esto incluye “ISA de base estándar pequeño, con múltiples extensiones estándar”.

En efecto, la tecnología RISC-V, en un futuro cercano, ayudará a crear mejores plataformas de hardware. Todo ello gracias a que es gratis, de código abierto, simple, modular, extensible y estable. Estos factores le dan una ventaja por encima de las arquitecturas ARM y x86.

Pero, ¿RISC-V tiene alguna desventaja?

Claro que las tiene. Ningún sistema es perfecto, no habría manera de mejorar y mucho menos avanzar. Seed Studio comenta que los procesadores RISC-V podrían presentar problemas de compatibilidad al generar muchas más IP. En este caso, “la Fundación RISC-V deberá asegurarse de que solo haya un estándar”.

Si bien es cierto que muchos procesadores RISC-V se acoplan bien con algunas aplicaciones, la realidad es que le falta madurez. Además de “tiempo para su implementación”. Tiene un largo camino que recorrer.

Los SoC con RISC-V se han implementado en más de trece proyectos comerciales

Hasta el momento, los sistemas en chip (SoC) con arquitectura RISC-V se han implementado en al menos trece proyectos con fines comerciales. Asimismo, se han lanzado nueve SoCs, “que incluyen soluciones de empresas como Gigadevice, GreenWave y SiFive”.

Esta tecnología también se ha usado para el desarrollo en Linux. Para muestra la versión “NOMMU en el Kendryte K210”, un sistema que cuesta aproximadamente 10 dólares.

Seeed Studio es miembro de la comunidad Open Source. El equipo afirma que tienen una serie de “productos basados ​​en Kendryte K210” que comercializan en su tienda online. Entre ellos “MAix Bit, Maixduino Kit, Grove AI HAT para Raspberry Pi”.

NOMMU en el Kendryte K210

Es probable que algunos términos parezcan confusos, pero básicamente estos chips sirven para desarrollar aplicaciones IoT, por ejemplo, las cuales se pueden implementar en electrodomésticos inteligentes, dispositivos informáticos, entre otros.

¿Cómo se ve esta arquitectura de cara al futuro?

SoC RISC-V

Esta tecnología está en auge de crecimiento. Incluso, muchas empresas se han sumado a la RISC-V Foundation. Esta está conformada por más de 500 miembros que aprovechan las bondades de RISC-V para desarrollar SoC personalizados. Dispositivos que bien podrían emplearse en nuevas aplicaciones enfocadas en inteligencia artificial, aprendizaje automático, Internet de las cosas, realidad virtual y realidad aumentada.

“El futuro verá una explosión de aplicaciones diseñadas con RISC-V. Nuestros diseños flexibles y escalables, licencias de código abierto y arquitectura de diseño moderno (diseñado desde abajo hacia arriba) impulsarán nuestro crecimiento en membresía e implementaciones planificadas. Esperamos el comienzo de las implementaciones de volumen en la segunda mitad de 2021 y 2022”, comentó Mark Himelstein, director de tecnología de RISC-V.

Las personas y empresas interesadas en aprender sobre RISC-V ISA pueden visitar su sitio web. En este encontrarán información sobre placas, núcleos y SoC disponibles para los diseñadores. Inclusive, “la comunidad global de RISC-V organiza regularmente reuniones donde todos tienen la oportunidad de aprender sobre soluciones, proyectos e implementaciones de esta tecnología”. Una ventana donde el intercambio de conocimiento es la principal herramienta para lograr avances en esta arquitectura.

En efecto, los diseños RISC-V pueden convertirse en un factor clave para el futuro del hardware. Estos dispositivos, como ya hemos dicho, son Open Source, por ende, los desarrolladores pueden estudiar el código fuente, modificarlo, y redistribuirlo, si así lo desean.