RISC-V bietet noch keine Prozessoren, die mit ARM konkurrenzfähig wären, und schon gar nicht mit Prozessoren der x86-Architektur. Noch bietet es sie nicht, bisher erscheinen eher experimentelle Prototypen, Entwicklungsversionen und Systeme für die Anwendungsentwicklung (Devkits). Wer sich mit der Frage Was ist ein Prozessor beschäftigt oder einen aktuellen Prozessor Vergleich betrachtet, erkennt schnell, dass die meisten der derzeit angebotenen RISC-V-Prozessoren Leistungen bieten, die eher mit alten Core2 Duo vergleichbar sind. Das entspricht heute wirklich nur einer Basisleistung. Wenn Sie eine praktische Maschine für den täglichen Gebrauch suchen, sind die aktuellen Maschinen dafür noch nicht geeignet.
Erste praktische Laptops mit RISC-V
Als praktischster Computer mit RISC-V gelten heute die Laptops DeepComputing Roma RISC-V Laptop. Es handelt sich um Maschinen mit einem 14-Zoll-IPS-Bildschirm, einem Achtkernprozessor Spacemit K1, der eine Taktfrequenz von bis zu 2 GHz hat, bis zu 16 GB RAM unterstützt und unter einem angepassten Betriebssystem Ubuntu Desktop 23.10 arbeitet. Die CPU unterstützt künstliche Intelligenz mit einer maximalen Leistung von 2 TOPS, die Laptops werden mit verschiedenen SSD-Konfigurationen mit einer Kapazität von bis zu 1 TB angeboten. Für einen umfassenden CPU Vergleich mit leistungsstarken x86- oder ARM-Modellen reicht die Performance jedoch noch nicht aus.
Die Maschinen verfügen über eine interessante Anschlussausstattung: Einerseits finden wir hier klassisch zwei USB-C für Datenübertragung und Stromversorgung, zwei USB 3.0 in voller Größe, eine Audiobuchse, einen Steckplatz für eine Micro-SD-Karte, aber auch spezielle Anschlüsse für die Entwicklung. Wir finden hier eine Taste für einen vollständigen Reset, aber auch für Fast Boot (Neuladen des Betriebssystems) sowie spezielle Schnittstellen, die es ermöglichen, die Aktivität des I2C-Busses (Inter-Integrated Circuit) zur Überwachung der internen Hardware, des seriellen UART-Busses (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) und zweier direkt gesteuerter Ports GPIO72 und GPIO73 zu verfolgen. Dies ermöglicht es Programmierern, zu beobachten, was direkt im Computer passiert, Befehle über die serielle Schnittstelle an Anwendungen zu senden und interne Zustände der entwickelten Programme direkt über die herausgeführten Signalanschlüsse anzuzeigen.
Dieser Computer ist praktisch und kann mit Open-Source-Anwendungen verwendet werden, ist aber in Bezug auf Leistung und Programme noch nicht ausgereift. Wer sich fragt Was ist CPU und welche Rolle sie im Computer übernimmt, findet hier ein interessantes praktisches Beispiel: Die CPU verarbeitet die zentralen Befehle des Systems und bestimmt maßgeblich dessen Rechenleistung. Dank der reichhaltigen Anschlussausstattung und einer Akkulaufzeit von bis zu 8 Stunden ermöglicht der Laptop Entwicklern zudem, auch auf Reisen an ihren Anwendungen zu arbeiten, was ein riesiger Fortschritt gegenüber älteren Entwicklungssystemen ist, die typischerweise Arduino-kompatible Platinen waren.
Innovative Ansätze für das Computerdesign
Interessant ist auch das Mainboard mit dem RISC-V-kompatiblen Prozessor StarFive JH7110 von DeepComputing, das für den modularen Laptop Framework 13 konzipiert ist. Dieser Laptop ist an sich schon revolutionär, da er den Austausch all seiner Komponenten, insbesondere der vom Benutzer austauschbaren Module, ermöglicht, aber logischerweise bietet sich auch die Möglichkeit, das gesamte Mainboard auszutauschen und so von einem x86-Prozessor auf einen Prozessor mit RISC-V-Architektur umzusteigen. Ein solcher modularer Aufbau macht auch einen direkten Prozessor Vergleich verschiedener Architekturen besonders interessant.
In der Entwicklung befinden sich weitaus extremere Prozessoren, wie zum Beispiel der „Supercomputer auf einem Chip“ Esperanto ET-SOC-1. Dieser Prozessor verfügt über vier leistungsstarke ET-Maxion-Kerne, die 1088 weniger leistungsstarke ET-Minion-Kerne steuern. Die leistungsstarken Kerne unterstützen moderne Funktionen wie die Ausführung von Befehlen außerhalb der Reihenfolge (Out-of-Order Execution), während die kleinen Kerne wirklich sehr einfach sind. Das Ziel des Prozessors ist die Beschleunigung des maschinellen Lernens, dem er bei einem Verbrauch von unter 20 Watt eine Leistung zwischen 100 und 200 TOPS bieten kann. Dieser Prozessor basiert auf der Idee, dass anstelle der Verwendung diametral unterschiedlicher Steuer- und Leistungseinheiten, wie es bei Nvidia-Beschleunigern der Fall ist, alle Kerne RISC-V sind, was es ermöglicht, potenziell ein breiteres Spektrum an Aufgaben zu lösen.
Von Supercomputern bis zu Mikrocontrollern
Der wohl wichtigste Bereich, in dem sich RISC-V bereits heute durchzusetzen beginnt, sind gerade Mikrocontroller, von denen laut chinesischen Herstellern bereits „mehrere Milliarden“ verkauft wurden. Im Vergleich zu einem Markt, der jährlich mehr als 30 Milliarden Mikrocontroller verbraucht, sieht das bisher nicht nach viel aus, aber RISC-V ist noch eine junge Architektur, es gibt noch nicht so viele Erfahrungen damit, und diese relativ großen Zahlen zeigen, dass ein großes Interesse daran besteht. Für Nutzer, die einen CPU Vergleich oder allgemein Informationen über einen modernen Prozessor suchen, zeigt RISC-V zugleich, wie vielfältig heutige Prozessorarchitekturen sein können. Das Unternehmen DeepComputing bietet übrigens nicht nur Laptops und Entwicklungssysteme an, sondern auch Spielzeuge, die mit Mikrocontrollern mit RISC-V-Architekturen ausgestattet sind, wie RC-Autos und einen RC-Bagger, aber auch ein RC-steuerbares Luftschiff.
Michal Rybka
Michal Rybka ist Publizist und Enthusiast mit 20 Jahren Erfahrung in den Bereichen IT und Gaming. Er ist Kurator des AlzaMuseums und des YouTube-Kanals AlzaTech. Er hat mehrere Fantasy- und Science-Fiction-Kurzgeschichten verfasst, die in Buchform erschienen sind, und berichtet regelmäßig freitags für das Online-Magazin PCTuning.
