Dopo aver rivoluzionato il software, il movimento open source sta minacciando di fare lo stesso con l'industria dei chip.

Le grandi aziende tecnologiche hanno iniziato a dilettarsi con RISC-V, che sostituisce il know-how proprietario in una parte fondamentale del processo di progettazione del chip con uno standard gratuito che chiunque può utilizzare. Mentre sono i primi giorni, questo potrebbe creare una nuova serie di processori che competono con i prodotti Intel Corp. e riducono l'attività di licenza di Arm Holdings Plc.

In dicembre, circa 2, 000 persone si sono radunate in una conferenza della Silicon Valley per conoscere RISC-V, una nuova serie di istruzioni che controllano il modo in cui il software comunica con i semiconduttori. In pochi anni, RISC-V è cresciuto da uno strumento di insegnamento universitario a uno standard open source esplorato da giganti del settore tra cui Google, Samsung Electronics Co., Alibaba Group Holding Ltd., Qualcomm Inc. e Nvidia Corp.

"La maggior parte delle grandi aziende sta dedicando notevoli sforzi a RISC-V, " ha detto Krste Asanovic, uno scienziato informatico presso l'Università della California, Berkeley, che faceva parte del team che ha sviluppato lo standard. È cofondatore di SiFive Inc., una startup che vende progetti di chip basati su RISC-V (pronunciato "rischio cinque").

L'open source sfrutta i contributi di moltitudini, non solo le idee proprietarie di poche aziende. Il nuovo codice è condiviso, così chiunque può vederlo, migliorarlo e costruirci sopra il proprio contributo. Dopo essere stato licenziato da colossi come Microsoft Corp. negli anni '90, questo corpus di lavoro in espansione è diventato il fondamento di Internet, smartphone e molte applicazioni software. L'anno scorso, IBM ha acquistato il pioniere dell'open source Red Hat nel più grande affare software della storia. Anche Microsoft è salita a bordo, acquisizione di GitHub, il più grande repository di codice open source.

Aprire anche piccole parti del processo di produzione dei chip è un anatema per molti nel settore da 400 miliardi di dollari. Ma se un numero sufficiente di aziende si impegna in un approccio open source, che potrebbe creare un pool condiviso di conoscenze che potrebbe essere difficile da gestire per Intel e Arm.

I primi sviluppi si concentrano sui set di istruzioni, che regolano le funzioni di base dei processori. Solo due contano da anni. Uno è l'X86 di Intel, che domina i processori dei computer. L'acquisto di un chip da Intel o dal licenziatario Advanced Micro Devices Inc. è l'unico vero modo per utilizzare questo set di istruzioni. E Intel è l'unica azienda che può cambiarlo. L'altro set di istruzioni è la base di tutti i principali componenti per smartphone. È di proprietà di Arm, un'unità di Softbank Group Corp. Questo può essere concesso in licenza a pagamento, quindi altre aziende lo usano per progettare i propri chip. Ma di nuovo, solo Arm può alterare i fondamentali. Questo ha lasciato il resto del settore che si affida all'innovazione di solo due società. Questo non è stato un problema per decenni perché la maggior parte dei processori erano componenti generici che diventavano più veloci ed efficienti ogni anno grazie ai progressi della produzione. Quegli assiomi del settore si stanno sgretolando, anche se. La marcia costante della miniaturizzazione dei chip si è scontrata con le leggi della fisica, mentre l'intelligenza artificiale e una marea di dati provenienti da Internet e dagli smartphone richiedono nuove modalità di elaborazione delle informazioni. Una nuova serie di istruzioni aiuterà a creare chip migliori per alimentare le auto senza conducente, riconoscimento vocale e altre attività di intelligenza artificiale, Dicono i sostenitori di RISC-V.

Google sta utilizzando RISC-V nel suo progetto OpenTitan, che sta sviluppando chip di sicurezza per server di data center e dispositivi di archiviazione. "Ci sono una serie di altri compiti computazionali, come l'apprendimento automatico, che potrebbero trarre vantaggio da un'architettura informatica aperta, " disse Urs Holzle, che ha supervisionato per anni l'infrastruttura tecnica degli enormi data center di Google.

Samsung ha detto che utilizzerà i design SiFive nei chip che sta realizzando per i componenti dei telefoni cellulari. RISC-V è apparso nei microcontrollori - una forma base di un processore - che fanno parte di chip più complessi venduti da Qualcomm e Nvidia. Western Digital Corp., uno dei maggiori produttori di dispositivi di archiviazione dati, prevede di utilizzare la tecnologia in alcuni prodotti e ha reso open-source i suoi progetti. Alibaba ha annunciato un chip basato su RISC-V e diverse università hanno pubblicato progetti open source.

Ci sono 200 membri cinesi della Fondazione RISC-V, un gruppo senza scopo di lucro creato nel 2015 per promuovere l'uso del set di istruzioni. Un progetto indiano ha sviluppato sei processori utilizzando la tecnologia.

Le specifiche RISC-V sono sviluppate, ratificato e mantenuto dal comitato tecnico della fondazione, composto da ingegneri e altri collaboratori di diverse aziende associate. Le revisioni proposte sono pubblicate su GitHub. I progetti RISC-V possono essere gratuiti o concessi in licenza. Sebbene non vi sia alcun obbligo rigoroso di attenersi alle specifiche ufficiali, i membri hanno un incentivo a rendere compatibili i loro progetti. Ciò offre ai clienti di chip molteplici opzioni per i progetti di cui hanno bisogno per progettare componenti che comunichino correttamente con il software, secondo i sostenitori del progetto.

È ancora molto presto, anche se. In termini di chip effettivi creati, venduto e usato, RISC-V non è da nessuna parte. La tecnologia di Arm è presente in quasi tutti gli 1,4 miliardi di smartphone prodotti ogni anno. Più di 200 milioni di PC venduti ogni anno si basano sul set di istruzioni X86 di Intel.

Una critica a RISC-V è che non finirà per risparmiare denaro perché c'è più lavoro da fare nell'uso di standard aperti. Questo fa eco alle lamentele sollevate su Linux e altri software open source quando stavano guadagnando terreno decenni fa.

Arm ha detto che l'idea che RISC-V riduca i costi non ha senso. "L'innovazione va ben oltre un set di istruzioni, " ha detto Tim Whitfield, un vice presidente della strategia presso l'azienda. "L'IP di Arm è altamente configurabile e offre ai nostri partner la flessibilità di innovare e differenziare laddove possono aggiungere valore reale riducendo al minimo rischi e costi".

Martin Fink, L'ex chief technology officer di Western Digital che ancora consiglia il CEO, ha detto che si tratta di stimolare l'innovazione in un campo cruciale che è ancora chiuso, piuttosto che risparmiare denaro. "È gratis come nella libertà non come nella birra gratis, " ha aggiunto. "Si tratta di comunità e collaborazione".

Altri sostenitori di RISC-V sostengono che il processo più collaborativo finirà per ridurre il costo di creazione di chip, soprattutto per gli operatori di data center e altre aziende che stanno progettando sempre più i propri processori, secondo David Patterson, un ex professore di Berkeley e un distinto ingegnere di Google. "Le aziende di tutto il mondo stanno collaborando allo sviluppo perché consente loro di risparmiare denaro, " Egli ha detto.

La pressione sugli operatori storici per intensificare il loro gioco potrebbe essere il più grande impatto immediato di RISC-V. L'anno scorso, Arm ha annunciato un piano di prova prima dell'acquisto con una tariffa molto più bassa in modo che le aziende più piccole e le istituzioni accademiche possano svolgere un lavoro esplorativo utilizzando il suo set di istruzioni.

Intel ha affermato che sta aggiungendo nuove istruzioni che aiuteranno con l'elaborazione dell'intelligenza artificiale e altre nuove aree. "Gli ingegneri Intel hanno continuamente migliorato lo standard dell'architettura X86, fornendo le migliori prestazioni della categoria, ", ha aggiunto la società in una nota.

Qualcomm, uno dei maggiori clienti di Arm, vede spazio per molteplici approcci, compreso RISC-V, secondo Keith Kressin, un vicepresidente senior della gestione dei prodotti presso Qualcomm.

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