隐藏在笔记本电脑内部工作原理中的是一张秘密蓝图,它规定了计算机可以执行的指令集,并充当硬件和软件之间的接口。这些指令是不可变的,隐藏在专有技术后面。但从 2025 年开始,您可以购买一台新的和改进的笔记本电脑,其秘密众所周知。那台笔记本电脑将是完全可定制的,硬件和软件都可以根据您的需要进行修改。
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RISC-V 是一种开源指令集架构 (ISA),旨在使个人计算更加个性化。尽管 RISC-V 仍处于生命周期的早期阶段,但现在可以购买内置这项技术的功能齐全的计算机——这是在主流消费电子产品中提供 x86 和 Arm 的可行替代品的关键一步。
“如果我们看一下 [软件] 堆栈的几代产品,我们就会开始看到笔记本电脑甚至手机等产品中可供消费者使用的 RISC-V,”笔记本电脑制造商 Framework 的首席执行官 Nirav Patel 说。
Patel 的公司计划在 2025 年发布一款可以支持 RISC-V 主板的笔记本电脑。虽然仍然面向早期采用者和开发人员,但它将成为迄今为止最容易获得和完善的 RISC-V 笔记本电脑,并且它将以与使用 x86 芯片的 Framework 笔记本电脑相同的外观和感觉交付给用户。
RISC-V 即将登陆笔记本电脑
ISA 是定义程序可以在处理器上执行的有效指令集的规则手册。与其他 ISA 一样,RISC-V 包含数十条指令,例如将数据加载到内存中或浮点算术运算。但 RISC-V 是开源的,这使其有别于 x86 和 Arm 等封闭式 ISA。这意味着任何人都可以使用 RISC-V,而无需支付许可费。它还使 RISC-V 硬件易于定制,因为对可以修改或不能修改的内容没有许可证限制。
加州大学伯克利分校并行计算实验室的研究人员于 2010 年开始基于既定的精简指令集计算机 (RISC) 原理开发 RISC-V ISA,并且已经被希望设计廉价专用芯片的公司使用:阿里巴巴将 RISC-V 用于边缘计算的芯片开发平台,而西部数据将 RISC-V 用于存储控制器。
现在,一小群公司和爱好者正在为将 RISC-V 引入主流消费类设备奠定基础。这些先驱者中包括软件工程师 Yuning Liang,他发现自己在中国深圳因 COVID 封锁而被边缘化时被这个想法所吸引。
由于无法继续以前的工作,“我不得不问,我能在这里做什么?“RISC-V [International] 的前首席技术官 Mark Himelstein 提到,我们应该在 12 纳米 RISC-V 测试芯片上做一台笔记本电脑。”由于 12 纳米节点的生产工艺比当今 CPU 使用的时间更老,因此每个芯片的成本更低。
于2023年发布了第一款RISC-V笔记本电脑Roma,一年后又发布了DC-RomaII。
由于与 COVID 相关的供应链问题,该项目起步缓慢,但最终导致 DeepComputing(Liang 于前一年创立的一家总部位于香港的公司)于 2023 年发布了世界上第一台 RISC-V 笔记本电脑 Roma。紧随其后的是 2024 年的 DC-Roma II,它预装了开源 Ubuntu 操作系统,使其能够开箱即用地执行基本计算任务。
DeepComputing 现在正在与 Framework 合作,Framework 是一家成立于 2019 年的笔记本电脑制造商,其使命是“修复消费电子产品”,正如该公司网站上所说。Framework 销售模块化、用户可维修的笔记本电脑,用户可以无限期地保留这些笔记本电脑,随着时间的推移升级部件(包括通常无法更换的部件,如主板和显示器)。
“Framework 笔记本电脑主板是主板开发人员进来创建自己的主板的地方,”Patel 说。Patel 补充说,该公司希望其笔记本电脑能够通过提供一个平台来加速开源硬件的采用,让电路板制造商可以“提供系统级解决方案”,而无需在内部设计自己的笔记本电脑。
缩小价格和性能差距
DeepComputing DC-Roma II 笔记本电脑标志着开源计算的一个重要里程碑,这不仅仅是因为它附带了 Ubuntu。这是第一台受到媒体广泛报道的 RISC-V 笔记本电脑,尤其是在 YouTube 上,DC-Roma II(以及其他 RISC-V 单板计算机,如 Milk-V Pioneer 和 Lichee Pi 4A)的视频评论总共获得了超过 100 万次观看。
即便如此,Liang 很快承认了许多在线评论者发现的一个缺陷:DC-Roma II 中的 RISC-V 芯片表现优于 x86 和 Arm 驱动的替代品。Liang 表示,DeepComputing 希望在 2025 年通过 DC-Roma III 来解决这个问题。
在未来的一年里,“性能会好得多。它仍将采用 12 纳米 [处理器] 技术,但我们将升级 CPU 的性能,使其更像 Arm Cortex-A76,“Liang 说。Cortex-A76 是 RISC-V 基准测试的关键架构,因为它被 Raspberry Pi 5 等大容量单板计算机中的芯片使用。
Liang 并不是唯一一个梦想高性能 RISC-V 芯片的人。Ventana 成立于 2018 年,正在设计依赖于开源 ISA 的高性能数据中心芯片。
Ventana 的创始人兼首席执行官 Balaji Baktha 坚持认为 RISC-V 芯片将在各种产品中与 x86 和 Arm 并驾齐驱。“没有什么特定于 ISA 的东西可以决定你是否可以做出高性能的东西,”他说。“重要的是微架构的实现。”
DeepComputing 还希望以更低的价格使 RISC-V 具有吸引力。DC-Roma II 的售价约为 600 美元,并不比 Acer Aspire 或 Dell Inspiron 等中端 Windows 笔记本电脑贵多少,但在线评论指出,它的性能与售价低得多的廉价笔记本电脑更一致。Liang 说,这是由于笔记本电脑的产量低:据 Liang 说,DC-Roma II 的产量“只有几万台”。他补充说,DeepComputing 希望将 DC-Roma III 的产量提高到 100,000 台。
如果这成功了,它应该会让所有 DeepComputing 笔记本电脑与使用 x86 和 Arm 的笔记本电脑相比更具竞争力。这对 Liang 来说很重要,他认为可负担性是开放性的同义词;两者都降低了新来者的门槛。
“如果我们甚至可以开放芯片设计,那么有一天,即使是学校和大学的学生也可以进入课堂,使用开放式工具设计自己的芯片,”Liang 说。“有了开放性,你可以选择从零开始自己构建。”
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