今年,採用RISC-V的筆記型電腦真的要問世了

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DeepComputing
隱藏在你的筆記型電腦內部執行機制中的是一份秘密藍圖,它規定了計算機能夠執行的一系列指令,並且充當硬體和軟體之間的介面。這些指令是不可更改的,並且隱藏在專有技術之後。但是從2025年開始,你就能夠買到一種全新的、經過改進的筆記型電腦,其秘密為眾人所知。那種筆記型電腦將是完全可定製的,其硬體和軟體都能夠根據你的需求進行修改。
RISC – V(精簡指令集計算機 – 第五版)是一種開源指令集架構(ISA),有望讓個人計算更加個性化。儘管RISC – V仍處於其生命週期的早期階段,但現在已經能夠買到內建這種技術的全功能計算機了——這是在主流消費電子產品中提供x86和Arm的可行替代品的關鍵一步。
筆記型電腦製造商Framework的執行長Nirav Patel表示:“如果我們看一下(軟體)棧的幾代之後的情況,我們開始看到在類似筆記型電腦,甚至是手機這樣的裝置中出現面向消費者的RISC – V的可能性。”
Patel的公司計劃在2025年推出一款能夠支援RISC – V主機板的筆記型電腦。雖然這款電腦仍然是面向早期採用者和開發者的,但它將是迄今為止最容易獲得且最精良的RISC – V筆記型電腦,並且它將以與使用x86晶片的Framework筆記型電腦相同的外觀和使用感受交付給使用者。
RISC – V即將來到你身邊
指令集架構(ISA)是一本規則手冊,它定義了程式在處理器上能夠執行的有效指令集。和其他指令集架構一樣,RISC – V包含數十條指令,例如將資料載入到記憶體或者進行浮點算術運算。但是RISC – V是開源的,這使它有別於像x86和Arm這樣的閉源指令集架構。這意味著任何人都可以使用RISC – V而無需支付許可費用。這也使得RISC – V硬體易於定製,因為對於什麼可以修改、什麼不可以修改沒有許可限制。
加利福尼亞大學伯克利分校平行計算實驗室的研究人員在2010年開始基於已有的精簡指令集計算機(RISC)原理開發RISC – V指令集架構(ISA),並且它已經被那些希望設計廉價、專用晶片的公司所使用:阿里巴巴將RISC – V應用於邊緣計算的晶片開發平臺,西部資料(Western Digital)將RISC – V用於儲存控制器。
現在,一小部分公司和愛好者正在為將RISC – V引入主流消費裝置奠定基礎。在這些先驅者當中有軟體工程師Yuning Liang,在中國深圳因新冠疫情封鎖而無所事事期間,他被這個想法所吸引。
Yuning Liang說,由於無法繼續之前的工作,“我不得不問,我在這裡能做什麼呢?”RISC – V前首席技術官Mark Himelstein提到我們應該在一塊12奈米的RISC – V測試晶片上製造一款筆記型電腦。因為12納米制程比當今CPU所使用的生產工藝更老舊,所以每個晶片的成本更低。
由於新冠疫情相關的供應鏈問題,該專案起步緩慢,但最終促成了DeepComputing於2023年釋出世界上第一臺RISC – V筆記型電腦“Roma”,深算科技是Yuning Liang在前一年在香港創立的公司。2024年,DC – Roma II隨之問世,它預裝了開源的Ubuntu作業系統,一開箱就能進行基本的計算任務。
DeepComputing目前正在與Framework公司合作(https://frame.work/blog/introducing-a-new-risc-v-mainboard-from-deepcomputing)。Framework是一家2019年成立的筆記型電腦製造商,正如其公司網站所述,其使命是“修復消費電子產品”。Framework銷售模組化、使用者可自行維修的筆記型電腦,使用者可以無限期地使用這些電腦,並隨著時間推移升級部件(包括那些通常無法更換的部件,如主機板和顯示屏)。
Patel說:“Framework筆記型電腦的主機板為電路板開發者提供了一個進入並打造自己產品的平臺。” 他還補充說,該公司希望其筆記型電腦能夠透過提供一個平臺來加速開源硬體的採用,在這個平臺上,電路板製造商可以“提供系統級解決方案”,而無需自行設計自己的筆記型電腦。
縮小价格與效能差距
DeepComputing的DC – Roma II筆記型電腦標誌著開源計算的一個重要里程碑,這不僅僅是因為它預裝了Ubuntu系統。它是第一款得到廣泛媒體報道的RISC – V筆記型電腦,尤其是在YouTube上,關於DC – Roma II(以及其他RISC – V單板計算機,如Milk-V Pioneer和Lichee Pi 4A)的影片評測總共獲得了超過一百萬的觀看量。
即便如此,Yuning Liang很快就承認了許多網路評測者發現的一個缺陷:DC – Roma II中的RISC – V晶片的效能遠遠落後於x86和基於Arm架構的同類產品。Yuning Liang表示,DeepComputing希望在2025年透過DC – Roma III來解決這個問題。
Yuning Liang說,在來年,“效能將會提高很多。晶片仍然會採用12納米制程,但我們將把CPU的效能提升到更接近Arm Cortex – A76的水平。”Cortex – A76是一個用於衡量RISC – V效能的關鍵架構,因為Raspberry Pi 5等大批次單板計算機中的晶片就採用了該架構。
在高效能RISC – V晶片的夢想之路上,Yuning Liang並不孤單。成立於2018年的Ventana公司正在設計依賴這種開源指令集架構(ISA)的高效能資料中心晶片。
Ventana公司的創始人兼執行長Balaji Baktha堅信,RISC – V晶片將在多種產品中與x86和Arm架構晶片正面競爭。他說:“並沒有什麼指令集架構(ISA)特定的因素決定你能否製造出高效能的產品。重要的是微架構的實現方式。”
DeepComputing還希望透過更低的價格使RISC – V具有吸引力。DC – Roma II售價約600美元,並不比宏碁(Acer)的Aspire或戴爾(Dell)的Inspiron等中等價位的Windows筆記型電腦貴很多,但網路評測指出,其效能更接近價格低得多的廉價筆記型電腦。Yuning Liang表示,這是由於該筆記型電腦的產量低:據他稱,DC – Roma II的產量為“低數萬臺”。他補充說,深算科技希望將DC – Roma III的產量提高到10萬 臺。
如果這一計劃成功,應該會讓DeepComputing的所有筆記型電腦在與採用x86和Arm架構的筆記型電腦競爭時更具競爭力。這對Yuning Liang來說很重要,他認為可負擔性與開放性是同義詞;兩者都為新手降低了門檻。
Yuning Liang說:“如果我們甚至能開放晶片設計,那麼有朝一日,甚至中小學和大學的學生都能走進課堂,用開源工具設計自己的晶片。有了開放性,你就可以選擇從零開始自己構建東西。”
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