¿Qué es RISC-V?

En los últimos tiempos se han visto avances en la arquitectura RISC-V y ya tenemos desde placas disponibles al público general hasta incluso ordenadores. ¿En qué consiste la arquitectura RISC-V?

De aquí a que acabe el mes idealmente, Pine64 pondrá a la venta la Ox64, un SBC embebido que, con un precio de venta de 6 a 8 dólares, promete llevar los sistemas operativos en tiempo real (RTOS) así como Linux a una pequeña placa que funciona gracias a un grupo de procesadores de arquitectura RISC-V. También este año vimos el lanzamiento del ROMA, un ordenador portátil con cuerpo de portátil normal como los que ya conocemos, pero corazón que funciona gracias a un procesador quadcore, también de arquitectura RISC-V.

¿De dónde sale RISC-V y qué es lo que pretende? Es muy probable que en los próximos años sigamos escuchando más sobre este tipo de procesadores por lo que cabe preguntarse qué cosas pretende poner sobre la mesa.

RISC-V es una arquitectura de procesadores, igual que otras ya existentes en el mercado a día de hoy como la vieja x86, la AMD64 o la ARM. Es decir, es una familia de procesadores completamente nueva y diferente que puede alimentar todo tipo de dispositivos, desde pequeñas placas embebidas para usar en ordenadores SBC hasta ordenadores personales completos y portátiles como los que hemos empezado a ver este año.

Si bien en este momento va a ser complicado ver la arquitectura RISC-V en listas como la Top500, uno de los puntos fuertes de esta arquitectura es su bajo consumo, lo que precisamente la convierte en la arquitectura perfecta para dispositivos pequeños, como placas embebidas, donde las restricciones tampoco permiten excederse demasiado en cuanto a la potencia energética disponible para la propia placa.

El ROMA es un ordenador portátil equipado con un procesador RISC-V.

De todos modos, existe otra razón muy importante por la cual RISC-V va a dar que hablar, sobre todo en el segmento del software libre y de código abierto, y es por el hecho de que RISC-V es una arquitectura de computadores abierta. Aquí existe una confusión que convendría aclarar. No se trata de que RISC-V sea una arquitectura de computadores libre, como se escucha por ahí. Más bien se trata de que las especificaciones de RISC-V están disponibles sin necesidad de pagar royalties.

RISC-V sólo es una especificación. Detrás de RISC-V está la RISC-V Foundation, que se fundó en 2015 y que es quien coordina los esfuerzos por publicar avances y actualizaciones de las especificaciones que hacen funcionar los procesadores RISC-V. En este comité hay empresas de todo tipo, desde tecnológicas como Google o Huawei, hasta organizaciones como la CNCF o la ESA. Curiosamente, Intel, AMD y NVIDIA también forman parte de esta alianza.

Sin embargo, por decirlo de algún modo, lo único que la RISC-V Foundation hace es publicar PDFs. Aparte de las especificaciones, no hay ninguna marca oficial que fabrique los procesadores, como sí ocurre en el caso de otras arquitecturas. En su lugar, son otras marcas de chips quienes fabrican los procesadores RISC-V y los comercializan como «compatibles con RISC-V». Algunas de estas marcas son Bouffalo Lab, Allwinner o Alibaba Group.

Ahora bien, vamos con lo verdaderamente interesante aquí para el ecosistema libre. Las especificaciones de RISC-V están disponible sin royalties ni otro tipo de cobros, lo que las hace completamente abiertas. Cualquier organización que desee fabricar una línea de ordenadores RISC-V puede tomar las especificaciones y comercializar un procesador acorde con ellas. Esta es la principal diferencia respecto a otras arquitecturas similares como ARM, que también trabajan con un modelo de «nosotros especificamos, vosotros fabricáis», pero donde ARM sí que cobra royalties por el uso de la especificación para crear placas y chips.

La Ox64 es un ordenador de tipo SBC (ordenador monoplaca), equipado con un procesador RISC-V que puede ejecutar GNU/Linux

Sin embargo, parte de la confusión que hay con RISC-V está en cuanto a qué ocurre cuando un diseñador de chips tiene acceso a esas especificaciones y fabrica un procesador concreto que implemente RISC-V. Y es que no es obligatorio para ese fabricante publicar sus diseños. De hecho, la mayoría de las implementaciones de RISC-V son privativas, es decir, el acceso al diseño está restringido. De este modo, muchos fabricantes se diseñan sus propios chips, que comercializan por su cuenta.

Existen algunas implementaciones de RISC-V que sí que son abiertas. Es el caso de la XuanTie 910 del Alibaba Group, por ejemplo, que es una de las más destacadas y que precisamente hace funcionar al portátil ROMA. En este caso, existe una versión denominada OpenXuanTie, cuyos diseños en Verilog son abiertos y están disponibles a través de internet.

¿Qué impacto podrá tener RISC-V en los próximos años? En el mundo de los ordenadores embebidos tienen mucho potencial. En otros terrenos, como el de la computación móvil y de escritorio (como teléfonos y ordenadores), compite con ARM en el juego de robarle terreno a arquitecturas como la x86-64, que tal vez no esté pasando por su mejor momento. Intel, uno de los principales fabricantes de x86-64, sabe esto. Esta es la razón por la que en los últimos años se hayan interesado tanto en esta arquitectura. En los últimos tiempos, presentaron la Nios V, una FPGA que utiliza la arquitectura RISC-V.

En definitiva, los grandes fabricantes huelen algo y están probando a poner sus huevos también en esta cesta, por si en unos años les entregase beneficios. Esta arquitectura nos puede dar algunas sorpresas a lo largo de esta década.