ETİK
KÜLTÜR & SANAT
Veri Merkezlerinde Açık Kaynaklı Donanım
Veri Merkezlerinde Açık Kaynaklı Donanım
Celal Ünalp
Donanım ve diğer fiziksel teknolojik nesnelerin, herkes tarafından araştırılabilmesini, geliştirilebilmesini ve yine herkesle paylaşılabilmesini sağlayan bir dizi tasarım ve yasal ilke ile karakterize edilen açık kaynaklı donanım, veri merkezleri için büyük bir trend.
Günümüzde, açık kaynaklı donanım yenilikleri, veri merkezi endüstrisi tarafından çok iyi bilinen bir dizi hiper ölçek avantajından dolayı büyük ilgi görüyor. Facebook ve diğer hiper ölçekli veri merkezi ve BT ekipmanı kullanıcıları tarafından başlatılan projeler, Microsoft gibi devlerin de katkı vermesiyle hızlandı.
İlk ve en geniş kapsamlı çalışmalar, Açık Bilişim Projesi – Open Compute Project (OCP) adıyla, veri merkezi inovasyonunu tabana yaymak, tedarik zinciri problemlerini azaltmak, maliyetleri düşürmek ve üretkenliği ve esnekliği artırmak amacıyla kâr amacı gütmeyen bir kuruluş olan Open Compute Project Foundation altında düzenlenmiş ve yönetilmiştir.
OpenHW Group, CHIPS Alliance ve RISC-V International gibi oluşumlar da silikon cihazlar ve FPGA'larla ilgili yüksek kaliteli, açık standartlara dayalı buyruk kümesi mimarileri ve açık kaynaklı donanım tasarımları geliştirmektedir. Bu birlikler, açık ve işbirliğine dayalı bir ortam oluşturarak geliştirme maliyetini düşürmek için kaynakları paylaşırken, şirketler ve bireyler, açık kaynaklı işlemciler, çeşitli çevre birimleri ve karmaşık fikri mülkiyet (FM) yapıları geliştirmek için birlikte çalışabilmektedirler. Bu topluluklar, daha verimli ve yenilikçi yonga tasarımlarının oluşturulmasını hızlandırmak için açık kaynaklı donanım veya yazılım araçları üzerinde işbirliği yapmak isteyen tüm kuruluşlara açıktır.
Açık Kaynak Avrupa Vizyonu
Günümüzde, açık kaynaklı donanım yenilikleri, veri merkezi endüstrisi tarafından çok iyi bilinen bir dizi hiper ölçek avantajından dolayı büyük ilgi görüyor. Facebook ve diğer hiper ölçekli veri merkezi ve BT ekipmanı kullanıcıları tarafından başlatılan projeler, Microsoft gibi devlerin de katkı vermesiyle hızlandı.
İlk ve en geniş kapsamlı çalışmalar, Açık Bilişim Projesi – Open Compute Project (OCP) adıyla, veri merkezi inovasyonunu tabana yaymak, tedarik zinciri problemlerini azaltmak, maliyetleri düşürmek ve üretkenliği ve esnekliği artırmak amacıyla kâr amacı gütmeyen bir kuruluş olan Open Compute Project Foundation altında düzenlenmiş ve yönetilmiştir.
OpenHW Group, CHIPS Alliance ve RISC-V International gibi oluşumlar da silikon cihazlar ve FPGA'larla ilgili yüksek kaliteli, açık standartlara dayalı buyruk kümesi mimarileri ve açık kaynaklı donanım tasarımları geliştirmektedir. Bu birlikler, açık ve işbirliğine dayalı bir ortam oluşturarak geliştirme maliyetini düşürmek için kaynakları paylaşırken, şirketler ve bireyler, açık kaynaklı işlemciler, çeşitli çevre birimleri ve karmaşık fikri mülkiyet (FM) yapıları geliştirmek için birlikte çalışabilmektedirler. Bu topluluklar, daha verimli ve yenilikçi yonga tasarımlarının oluşturulmasını hızlandırmak için açık kaynaklı donanım veya yazılım araçları üzerinde işbirliği yapmak isteyen tüm kuruluşlara açıktır.
Açık Kaynak Avrupa Vizyonu
LF Europe being announced at Open Source Summit Europe 2022 (Image: The Linux Foundation)
Avantajlar, tuzaklar ve endüstrinin dönüştürücü potansiyeli açısından birçok ortak nokta olsa da, açık kaynaklı donanım ile açık kaynaklı yazılım arasında, entegre devre tasarımının fiziksel düzenleme sürecinden kaynaklı maliyetli ve zaman alıcı önemli farklılıklar vardır.
Avrupa, otomotiv, endüstriyel otomasyon, iletişim, sağlık ve savunma gibi önemli uygulama sektörleri için yenilikçi Çip Üzerinde Sistem (SoC) tasarlama konusunda temel bir yetkinliğe sahip duruma gelmiştir. Bununla birlikte, açık kaynağın artan şekilde benimsenmesi, tasarım ve inovasyonun önündeki engeli büyük ölçüde azalttığı için potansiyel olarak yıkıcı yenilik olarak algılanmaktadır. Çin, ABD ve Hindistan gibi ülkeler, güvenlik ve emniyet konusunda artan endişelerin olduğu kilit sektörlerde rekabetçi kalmak ve egemenliği sürdürmek için açık kaynaklı donanım ve yazılımlara büyük yatırımlar yapmaktadır.
Bu noktada Avrupa'nın açık kaynakta kritik çoğunluğu oluşturarak teknolojik egemenliğini sağlayacak bir yanıt vermesi gerekmektedir. Güçlü bir bölgesel açık kaynak ekosisteminin geliştirilmesi, çok daha düşük maliyetle daha büyük ve daha çevik inovasyona olanak sağladığı için rekabet gücünü de artıracaktır. Ancak, bunu başarmak için, Avrupa'daki kilit aktörleri bir araya getirecek faaliyetlerin uyumlaştırılması ve koordine edilmesi gerekmektedir.
Avrupa, otomotiv, endüstriyel otomasyon, iletişim, sağlık ve savunma gibi önemli uygulama sektörleri için yenilikçi Çip Üzerinde Sistem (SoC) tasarlama konusunda temel bir yetkinliğe sahip duruma gelmiştir. Bununla birlikte, açık kaynağın artan şekilde benimsenmesi, tasarım ve inovasyonun önündeki engeli büyük ölçüde azalttığı için potansiyel olarak yıkıcı yenilik olarak algılanmaktadır. Çin, ABD ve Hindistan gibi ülkeler, güvenlik ve emniyet konusunda artan endişelerin olduğu kilit sektörlerde rekabetçi kalmak ve egemenliği sürdürmek için açık kaynaklı donanım ve yazılımlara büyük yatırımlar yapmaktadır.
Bu noktada Avrupa'nın açık kaynakta kritik çoğunluğu oluşturarak teknolojik egemenliğini sağlayacak bir yanıt vermesi gerekmektedir. Güçlü bir bölgesel açık kaynak ekosisteminin geliştirilmesi, çok daha düşük maliyetle daha büyük ve daha çevik inovasyona olanak sağladığı için rekabet gücünü de artıracaktır. Ancak, bunu başarmak için, Avrupa'daki kilit aktörleri bir araya getirecek faaliyetlerin uyumlaştırılması ve koordine edilmesi gerekmektedir.
RISC-V Değer Önerisi
INTEL x86 ve PC, IBM'in 1981'de ilk kişisel bilgisayarı piyasaya sürmesinden bu yana hep bir arada yürüdü.
IBM PC uyumlu sistemler dalgasının etkisiyle yıllar boyunca AMD, Cyrix ve VIA gibi birkaç şirket Intel'in buyruk kümelerini lisansladı, ancak bunlardan sadece Intel ve AMD bugün hala aktif olarak x86 tabanlı işlemciler üretiyor. Cep telefonları ve tabletlerle gelen mobil cihaz devrimi ise yaygın olarak ARM buyruk kümelerini tercih ediyor.
Yalnızca on yıl önce duyurulan RISC-V, x86’yı üst düzey PC ve sunuculardan çıkarmakla kalmayıp, aynı zamanda mobil ve IoT piyasasının da dışına çıkarmakla tehdit ediyor. Sevilen oyun PCleri belki bir gün RISC-V işlemcileri çalıştırıyor olabilir veya belki de RISC-V, özel oyun bilgisayarlarını ve bildiğimiz şekliyle masaüstü bilgisayar kavramını tamamıyla geçmişte bırakabilir.
Ele almamız gereken ilk şey, RISC-V'nin tam olarak ne olduğudur. Buyruk kümesi mimarisi (ISA), yazılım ve donanım arasındaki arayüzdür ve RISC-Vbir buyruk kümesi açık standardıdır. Yani aslında açık kaynak değil, daha çok açık standart/spesifikasyondur.
Başka bir deyişle ARM veya x86'nın kullanılması için bir lisans gerekirken ve tasarım lisans sahipleri tarafından değiştirilemezken, RISC-V herkes tarafından ücretsiz olarak uygulanabilir, kişiler ve şirketler bunu ihtiyaçlarına göre değiştirebilir. Qualcom gibi bir şirket mobil SOC için bir ARM mimarisi lisansı aldığında, bunu kendi talepleri için genişletemezler, ancak bunu RISC-V ile genişletmek mümkündür.
Buyruk kümesi genişletmek çok uzak bir senaryo olabilir ama basit bir örnek olarak, kullandığınız bazı çiplerde bir güvenlik açığı veya belki birkaç güvenlik açığı keşfedildiğini varsayalım. Buyruk kümenize özellikler ekleyebiliyorsanız, bu güvenlik açıklarını kendiniz giderebilir ve kalıcı bir çözüm uygulanana kadar sistemlerinizi koruyabilirsiniz.
NVIDIA, Alibaba, Qualcomm, Google, Huawei ve diğer birçoğu gibi RISC-V tasarımlarını kaç şirketin benimsediğine baktığınızda, RISC-V'in x86'dan 50 kat daha hızlı olması gerektiğini veya belki de ARM çekirdeklerinden 50 kat daha verimli olabildiğini düşünebilirsiniz. Eğer bir çözüm bunu gerektiriyorsa, bu sonuçlara ulaşmak kesinlikle mümkün olmakla beraber, RISC-V'in çok fazla ilgi görmesinin kıyaslamalarla veya performans ölçütleriyle hiçbir ilgisi yoktur. RISC-V'in en önemli avantajı donanım şirketlerinin önceki iş modellerinden kaynaklı, kilitli, tescilli ve zorunlu buyruk kümesi seçimlerine bağımlılığı ortadan kaldıracak olmasıdır.
Donanım şirketleri RISC-V ile FM çekirdeklerinin kaynağını bilerek, açık kaynak çekirdeklerini seçebilirler veya ticari olanları tercih edebilirler ve daha da önemlisi, Intel ve AMD’yi beklemek zorunda kalmamak için bu çekirdekleri kendi ihtiyaçlarına uyacak şekilde genişletebilirler. Spectre ve MeltDown ya da bir sonraki çip zafiyet dalgasıyla gelecek haftanın güvenlik açığı ne olursa olsun başkasının destek sağlamasını beklemek zorunda kalmazlar.
Donanım şirketleri RISC-V ile sürekli gelişen amaçlara özelleşebilirken, bunun yenilikten beslenen bir endüstride USB ve ethernet standardı gibi büyük bir rekabet avantajı sağlayacağını düşünmektedirler.
x86'nın, Apple ekosistemine kilitleyen ve her türlü adaptörü yanınızda taşımaya zorlayan tescilli şarj kablosu gibi olduğunu düşünürsek, RISC-V, Avrupa’da zorunlu kılınan USB Type-C açık standardı gibi oyun bilgisayarları da dahil olmak üzere tüm BT cihazları için standart buyruk kümesi olabilir. Daha duyurusunun üzerinden 10 yıl geçmeden milyonlarca SoC tasarımıyla RISC-V standartlar üzerinde daha da yıkıcı olacağa benziyor.
Şimdiye kadar tasarlanan RISC-V uygulamalarının çoğu IoT cihazlarına yerleştirilmiş olsa da RISC-V Vakfı, sunucular, otomotiv ve masaüstü olmak üzere üç temel alanda üst düzey uygulamalarda büyük bir talep olmasını bekliyor. RISC-V'i burada avantajlı kılan ilginç bir yönü, esnek ve ölçeklenebilir olacak şekilde tasarlanmasıdır. Böylece bir süper bilgisayar kadar karmaşık ve büyük ölçekli bir sistemden ana akım bir işlemcinin içindeki küçük bir çekirdeğe kadar basit bir işe uygulanabilecektir.
Bu da x86 komut setini kullanan AMD gibi bir şirketin, çiplerinin içindeki yönetim motoru veya belki de sadece RYZEN ses FM gereksinimi gibi bir şey için kullanarak kısa vadede RISC-V'den faydalanabileceği anlamına gelir. Burada geçerli FM’lerin hepsinin kendi özel buyruk kümeleri vardır, örneğin bir RYZEN yongası 15 farklı buyruk kümesi içerir. Bu nedenle RISC-V gibi açık standartları kullanarak ilerlemek, AMD çiplerinin içinde olan her şeyi yönetebilmeyi çok daha kolay hale getirecektir.
NVIDIA halihazırda RISC-V'i kendi bünyesinde kullanmakta ve yeni nesil ürünlerinden bazılarını özel RISC-V çekirdekleriyle inşa ettiğini duyurmaktadır. NVIDIA GPU tasarımda RISC-V'ye geçişinin erken örnekleri, gelecek nesillerde ARM'ı RISC-V lehine bırakabileceğini işaret etmektedir.
Bu nedenle, birkaç yıl içinde hem genel amaçlı çekirdekler hem de GPU dünyasında büyük olasılıkla x86 veya ARM gibi tescilli buyruk kümelerinden RISC-V'e geçişlerin hızlandığını göreceğiz. Belki radikal, hızlı veya dramatik gelebilir, ancak donanım endüstrisindeki daha önce hiç görülmemiş hareketler açıkça bu gibi eksen kaymalarına işaret ediyor.
Ne zaman bu büyüklükte bir paradigma değişiminden söz edilse, Linux'un ve açık kaynaklı platformların internetin büyümesini nasıl güçlendirdiği akla gelmektedir. Yıllar içinde ihtiyaçlarımız değiştikçe, yazılım geliştirmek için gereken standartlaştırılmış altyapı açısından bir paradigma kayması olmasaydı, dijital çağ muhtemelen bugün bildiğimiz şekliyle ortaya çıkmayacaktı. Muhtemelen Twitter, Instagram ve hatta YouTube gibi ücretsiz bir platforma sahip olamayacaktık.
Bu yüzden RISC-V'e bakışımız, Linux ile yazılım dünyasında gerçekleşen devrimin ve bundan kaynaklı değerlerin RISC-V sayesinde donanım endüstrisinde de olabileceğini düşündürmektedir.
RISC-V, ihtiyaçlarımızı karşılamak için her birkaç yılda bir yeni ve daha güçlü ürünler piyasaya sürmek için iki şirkete bağımlı olmamız gerekmediği, belki de düzinelerce hatta yüzlerce şirketin işlemci ve GPU ürettiği bir dünya yaratabilir.
IBM PC uyumlu sistemler dalgasının etkisiyle yıllar boyunca AMD, Cyrix ve VIA gibi birkaç şirket Intel'in buyruk kümelerini lisansladı, ancak bunlardan sadece Intel ve AMD bugün hala aktif olarak x86 tabanlı işlemciler üretiyor. Cep telefonları ve tabletlerle gelen mobil cihaz devrimi ise yaygın olarak ARM buyruk kümelerini tercih ediyor.
Yalnızca on yıl önce duyurulan RISC-V, x86’yı üst düzey PC ve sunuculardan çıkarmakla kalmayıp, aynı zamanda mobil ve IoT piyasasının da dışına çıkarmakla tehdit ediyor. Sevilen oyun PCleri belki bir gün RISC-V işlemcileri çalıştırıyor olabilir veya belki de RISC-V, özel oyun bilgisayarlarını ve bildiğimiz şekliyle masaüstü bilgisayar kavramını tamamıyla geçmişte bırakabilir.
Ele almamız gereken ilk şey, RISC-V'nin tam olarak ne olduğudur. Buyruk kümesi mimarisi (ISA), yazılım ve donanım arasındaki arayüzdür ve RISC-Vbir buyruk kümesi açık standardıdır. Yani aslında açık kaynak değil, daha çok açık standart/spesifikasyondur.
Başka bir deyişle ARM veya x86'nın kullanılması için bir lisans gerekirken ve tasarım lisans sahipleri tarafından değiştirilemezken, RISC-V herkes tarafından ücretsiz olarak uygulanabilir, kişiler ve şirketler bunu ihtiyaçlarına göre değiştirebilir. Qualcom gibi bir şirket mobil SOC için bir ARM mimarisi lisansı aldığında, bunu kendi talepleri için genişletemezler, ancak bunu RISC-V ile genişletmek mümkündür.
Buyruk kümesi genişletmek çok uzak bir senaryo olabilir ama basit bir örnek olarak, kullandığınız bazı çiplerde bir güvenlik açığı veya belki birkaç güvenlik açığı keşfedildiğini varsayalım. Buyruk kümenize özellikler ekleyebiliyorsanız, bu güvenlik açıklarını kendiniz giderebilir ve kalıcı bir çözüm uygulanana kadar sistemlerinizi koruyabilirsiniz.
NVIDIA, Alibaba, Qualcomm, Google, Huawei ve diğer birçoğu gibi RISC-V tasarımlarını kaç şirketin benimsediğine baktığınızda, RISC-V'in x86'dan 50 kat daha hızlı olması gerektiğini veya belki de ARM çekirdeklerinden 50 kat daha verimli olabildiğini düşünebilirsiniz. Eğer bir çözüm bunu gerektiriyorsa, bu sonuçlara ulaşmak kesinlikle mümkün olmakla beraber, RISC-V'in çok fazla ilgi görmesinin kıyaslamalarla veya performans ölçütleriyle hiçbir ilgisi yoktur. RISC-V'in en önemli avantajı donanım şirketlerinin önceki iş modellerinden kaynaklı, kilitli, tescilli ve zorunlu buyruk kümesi seçimlerine bağımlılığı ortadan kaldıracak olmasıdır.
Donanım şirketleri RISC-V ile FM çekirdeklerinin kaynağını bilerek, açık kaynak çekirdeklerini seçebilirler veya ticari olanları tercih edebilirler ve daha da önemlisi, Intel ve AMD’yi beklemek zorunda kalmamak için bu çekirdekleri kendi ihtiyaçlarına uyacak şekilde genişletebilirler. Spectre ve MeltDown ya da bir sonraki çip zafiyet dalgasıyla gelecek haftanın güvenlik açığı ne olursa olsun başkasının destek sağlamasını beklemek zorunda kalmazlar.
Donanım şirketleri RISC-V ile sürekli gelişen amaçlara özelleşebilirken, bunun yenilikten beslenen bir endüstride USB ve ethernet standardı gibi büyük bir rekabet avantajı sağlayacağını düşünmektedirler.
x86'nın, Apple ekosistemine kilitleyen ve her türlü adaptörü yanınızda taşımaya zorlayan tescilli şarj kablosu gibi olduğunu düşünürsek, RISC-V, Avrupa’da zorunlu kılınan USB Type-C açık standardı gibi oyun bilgisayarları da dahil olmak üzere tüm BT cihazları için standart buyruk kümesi olabilir. Daha duyurusunun üzerinden 10 yıl geçmeden milyonlarca SoC tasarımıyla RISC-V standartlar üzerinde daha da yıkıcı olacağa benziyor.
Şimdiye kadar tasarlanan RISC-V uygulamalarının çoğu IoT cihazlarına yerleştirilmiş olsa da RISC-V Vakfı, sunucular, otomotiv ve masaüstü olmak üzere üç temel alanda üst düzey uygulamalarda büyük bir talep olmasını bekliyor. RISC-V'i burada avantajlı kılan ilginç bir yönü, esnek ve ölçeklenebilir olacak şekilde tasarlanmasıdır. Böylece bir süper bilgisayar kadar karmaşık ve büyük ölçekli bir sistemden ana akım bir işlemcinin içindeki küçük bir çekirdeğe kadar basit bir işe uygulanabilecektir.
Bu da x86 komut setini kullanan AMD gibi bir şirketin, çiplerinin içindeki yönetim motoru veya belki de sadece RYZEN ses FM gereksinimi gibi bir şey için kullanarak kısa vadede RISC-V'den faydalanabileceği anlamına gelir. Burada geçerli FM’lerin hepsinin kendi özel buyruk kümeleri vardır, örneğin bir RYZEN yongası 15 farklı buyruk kümesi içerir. Bu nedenle RISC-V gibi açık standartları kullanarak ilerlemek, AMD çiplerinin içinde olan her şeyi yönetebilmeyi çok daha kolay hale getirecektir.
NVIDIA halihazırda RISC-V'i kendi bünyesinde kullanmakta ve yeni nesil ürünlerinden bazılarını özel RISC-V çekirdekleriyle inşa ettiğini duyurmaktadır. NVIDIA GPU tasarımda RISC-V'ye geçişinin erken örnekleri, gelecek nesillerde ARM'ı RISC-V lehine bırakabileceğini işaret etmektedir.
Bu nedenle, birkaç yıl içinde hem genel amaçlı çekirdekler hem de GPU dünyasında büyük olasılıkla x86 veya ARM gibi tescilli buyruk kümelerinden RISC-V'e geçişlerin hızlandığını göreceğiz. Belki radikal, hızlı veya dramatik gelebilir, ancak donanım endüstrisindeki daha önce hiç görülmemiş hareketler açıkça bu gibi eksen kaymalarına işaret ediyor.
Ne zaman bu büyüklükte bir paradigma değişiminden söz edilse, Linux'un ve açık kaynaklı platformların internetin büyümesini nasıl güçlendirdiği akla gelmektedir. Yıllar içinde ihtiyaçlarımız değiştikçe, yazılım geliştirmek için gereken standartlaştırılmış altyapı açısından bir paradigma kayması olmasaydı, dijital çağ muhtemelen bugün bildiğimiz şekliyle ortaya çıkmayacaktı. Muhtemelen Twitter, Instagram ve hatta YouTube gibi ücretsiz bir platforma sahip olamayacaktık.
Bu yüzden RISC-V'e bakışımız, Linux ile yazılım dünyasında gerçekleşen devrimin ve bundan kaynaklı değerlerin RISC-V sayesinde donanım endüstrisinde de olabileceğini düşündürmektedir.
RISC-V, ihtiyaçlarımızı karşılamak için her birkaç yılda bir yeni ve daha güçlü ürünler piyasaya sürmek için iki şirkete bağımlı olmamız gerekmediği, belki de düzinelerce hatta yüzlerce şirketin işlemci ve GPU ürettiği bir dünya yaratabilir.
.png)
Gelecek Alana Özgü Becerilerde
Sunucu bilgisayar sistemlerinden başlayarak değişen pazara uyum sağlamaya çalışırken, ileriye dönük en büyük zorluk uyarlanabilirlikle ilgilidir. Endüstri belirli iş yüklerini hızlandırmak için alana özel donanıma, diğer bir deyişle özelleştirilmiş donanıma doğru ilerlerken, Intel bu eğilimi ilk tespit edenlerden biri oldu ve son beş yılda iş modelini tamamen değiştirdi. Yol haritasına baktığınızda FPGA ve GPU yanında Infrastructure Processing Unit (IPU) denilen altyapı hızlandırıcılar üreten bir şirket olmaya çalışıyorlar. Ancak bu stratejideki sorun yerleşik olan bazı oyuncuların zaten hizmet verdiği büyük bir piyasada belirli segmentler için optimizasyonun mümkün olmayışıdır.
Amper firmasının değer önerisi ise sunucular için ARM tabanlı yongalar üzerinde çalışarak, yalnızca belirli ihtiyaçlar için optimize edilmiş ürünler sunmak, yani temelde Intel ile aynı, ancak daha küçük ölçekte ve daha fazla özelleştirme imkanı sunarak. Ampere, Intel ve AMD stratejilerinin ortak sorunu, FPGA’lerin makine öğreniminde bu kadar popüler olması sebebiyle ekosistemin neredeyse her ay sürekli olarak gelişmesidir.
FPGA’ler ihtiyaçlara uyacak şekilde yeniden programlanabilirler, bu nedenle büyük üreticiler müşterilerden aldığı önerileri alanına özgü optimize edilmiş donanım oluşturarak aynı hızda pazara sunamazlar, sunsalar bile aynı müşterilerin ihtiyaçları zaten değişmiş olabilir.
RISC-V'in sunucu alanında getirdiği şey, müşterilerin donanımı FPGA’den ASIC'e özelleştirme yeteneğidir. Bu, genel amaçlı yongalar ve hızla gelişen bir endüstride, büyük üretim ölçekleri gerektirmeden hızlı prototipleme yapmak anlamına gelir. Tıpkı birçok sunucu segmentinde olduğu gibi, müşteriler yazılımı kendi özel ihtiyaçlarına göre özelleştirebilmek isterler, ayrıca önerilerini birkaç yılda bir uygulamak için Intel, AMD veya ARM'a bağımlı olmak istemezler. Donanım şirketleri RISC-V ile değişimlere anında uyum sağlayarak, rekabetçi kalmayı başarabilirler.
Mobil cihazlara geldiğimizde, 2000'lerin başında yavaş ilerleme kaydeden ve ardından mobil pazarda büyük bir etki bırakan ARM için tehlike çanları çalıyor. RISC-V gelişim eğrisi burada başlıyor ve tekno-milliyetçilikle paralel ilerleyen ivmesi oldukça şaşırtıcı. Yakın bir geçmişte Çinli e-ticaret devi Alibaba, 5G, yapay zeka ve nesnelerin interneti için tasarladığı RISC-V açık kaynak işlemcisi olan Xuantie 910’u duyurdu. RISC-V genişletilebilir olduğundan Alibaba, buyruk kümesini 50'den fazla talimatla genişlettiğini ve mevcut olanları % 40 oranında optimize ettiğini açıkladı.
2.5 GHz çalışan bu 16 çekirdekli işlemci, ARM'ın Huawei'nin lisansını askıya almasına neden olan ABD'nin Çin üzerindeki yaptırımlarına doğrudan bir yanıt olarak tekno-savaş günlüklerine kaydedildi.
Çinli şirketler, batı kaynaklı gelişmiş donanıma olan bağımlılıklarının farkına varıp güncel alternatiflere bakınırken, tarihsel olarak tescilli buyruk kümesi mimarisi lisanslayarak iş yapan ARM, teknoloji portföyüne düşük bir ücretle ve tam lisans satın alma zorunluluğu olmadan erişim sağlayan esnek ARM erişimini tanıtarak yanıt verdi.
ARM, iş modellerini değiştirme noktasına kadar baskıyı hissediyorsa, cep telefonları ARM çekirdekleri yerine RISC-V FM çekirdekleriyle üretilmeye başladığında ne olacağını hayal etmek zor değil.
RISC-V Vakfı ortaklarına yakından baktığımızda başından bu yana ARM lisanslaması için milyonlar harcayan Huawei, ZTE, Samsung, Alibaba ve Xiaomi'yi görüyoruz.
Mevcut donanım ekonomisi, yalnızca birkaç farklı genel amaçlı yonga oluşturmaya, yatırımları karşılayacak şekilde pazarlama ve satışına dayanmaktadır, ancak sadece ARM, Intel ve AMD’nin işine yarayan bu model, endüstrideki düşük orta ve yüksek hacimli üretimde çok sayıda özel yonga istediği ile çelişmektedir.
RISC-V için Mevcut ve Büyüyen Pazar
RISC tabanlı çözümler ve platformlar, uzun süredir cep telefonu ve küçük cihaz tüketici elektroniği satıcılarının, Intel ve AMD gibi karmaşık buyruk kümesi hesaplama (CISC) tabanlı çözümlere kıyasla cazip fiyat, performans ve enerji kullanımı sunmalarına olanak sağlamış, kilit bölgesel sanayi sektörlerinde artan uygulama yelpazesinde RISC-V önemli bir seçenek haline gelmiştir :
Otomotiv :
Araçlar, otonom sürüş gibi güvenlik teknolojileri için gelişmiş bilgi işlem gücüne ihtiyaç duyar, ancak bunun makul tasarım maliyetleriyle sağlanması gerekir. Otomobilin toplam değerine göre elektronik bileşenlerin maliyet payının, şu anda yaklaşık %16'dan 2025 yılına kadar yaklaşık %35'e çıkması bekleniyor.
RISC-V, dünyanın önde gelen otomobil üreticileri tarafından onlarca yıllık mühendislik üzerine inşa edilmiş güvenli, emniyetli ve çevre dostu otomobiller için uygun işleme farklılıkları sağlayarak dünya pazarında rekabet edebilmek için Avrupa endüstrisinin esnek ve yeniden kullanılabilir FM blokları sağlamasına yardımcı olabilir.
İletişim ve Ağ Uygulamaları :
RISC-V, dünyanın önde gelen otomobil üreticileri tarafından onlarca yıllık mühendislik üzerine inşa edilmiş güvenli, emniyetli ve çevre dostu otomobiller için uygun işleme farklılıkları sağlayarak dünya pazarında rekabet edebilmek için Avrupa endüstrisinin esnek ve yeniden kullanılabilir FM blokları sağlamasına yardımcı olabilir.
İletişim ve Ağ Uygulamaları :
Evden/uzaktan çalışma gerekliliği, gelişmiş ve gelişmekte olan ekonomilerde belirgin şekilde artmakta, dolayısıyla bu uygulama segmentindeki talebi artırmaktadır. Yaklaşan 6G ve Wifi7 gelişmeleri de bu alandaki yarı iletken pazarı için önemli büyüme fırsatlarıdır. RISC-V'in kişisel cihazlar ve iletişim altyapısı için geliştirilen yeni entegre devreler için önemli bir sürücü olması bekleniyor.
Endüstriyel Uygulamalar ve İmalat :
.png)
Anahtar teknoloji sürücüleri, dijital ikizlerin geliştirilmesi, YZ ve makine öğreniminin uygulanmasının yanı sıra durum izleme ve dijital platformları destekleyen endüstriyel uygulamalarda beklenen büyüme çok büyüktür.
Yalnızca kestirimci bakımın 2017 ile 2022 arasında yılda %38 oranında artarak 11 Milyar ABD Dolarına ulaşması; Katmanlı üretim (3B baskı) pazarının 2015 ve 2025 yılları arasında yıllık %15 oranında büyüyerek 20 Milyar ABD Dolarının üzerine çıkması beklenmektedir.
Endüstriyel uygulamalarda büyüyen bir diğer alan ise artırılmış ve sanal gerçekliktir. RISC-V, bu alandaki gömülü mikroişlemciler için en güçlü büyüyen alanlardan biridir ve farklılaştırıcı olacağı açıktır.
Aviyonik Uygulamaları :
.png)
Bu sektörde CAST-32A gibi güçlü bir emniyet, güvenlik ve sertifikasyon kültürü vardır. Bu kapsamda çok çekirdekli işlemeyi güvenli ve emniyetli bir şekilde dağıtmak en yaygın zorluktur.
RISC-V, aviyonik uygulamalarda çok çekirdekli cihazlar için güvenlik gereksinimlerini karşılama potansiyeli sunan denetlenebilir ve izlenebilir olma avantajıyla, ABD ve Avrupa yönergelerinde belirtilen süre sınırlamalarına uyumlu olabilecektir.
Sağlık Hizmetleri :
Sağlık kurumları, tıbbi tedaviyi daha sofistike, güvenilir ve doğru hale getirmek için teknolojiyi daha da entegre ediyor. Yarı iletken kullanımı, örneğin klinik teşhis ve terapi, tıbbi görüntüleme, manyetik rezonans görüntüleme, ultrason ekipmanı, kan basıncı monitörleri ve kalp pilleri gibi birkaç farklı uygulamada büyüyor.
En güçlü büyüme alanları, uzaktan hasta izleme ve sağlık izleme ve terapi için giyilebilir cihazların kullanımıdır. Bu sektörde RISC-V, tıbbi cihazlarda güvenli, emniyetli ve güvenilir işleme için bir etkinleştirici olabilecektir.
Hipervizörler ve Heterojen BT Uygulamaları :
En güçlü büyüme alanları, uzaktan hasta izleme ve sağlık izleme ve terapi için giyilebilir cihazların kullanımıdır. Bu sektörde RISC-V, tıbbi cihazlarda güvenli, emniyetli ve güvenilir işleme için bir etkinleştirici olabilecektir.
Hipervizörler ve Heterojen BT Uygulamaları :
.png)
Heterojen bilişim, birden fazla türde (ARM, x86, RISC-V vb.) işlemci veya çekirdeği bir arada ve eş zamanlı kullanabilen sistemleri ifade eder. Bu sistemler performans veya enerji verimliliğini sadece aynı tip işlemcileri ekleyerek değil, genellikle belirli görevleri yerine getirmek için özel işleme yeteneklerini birleştiren farklı yardımcı işlemciler ekleyerek kazanır.
RISC-V'in buraya eklediği özel değer, sızıntı olmamasını garanti etmek için önemli olan yazılım ve donanım katmanlarının tam denetlenebilirliğidir.
Sınır Bilişimde RISC-V Faktörü
.png)
Kenar/Sınır bilişim, hesaplama ve veri depolamayı veri kaynaklarına yaklaştıran dağıtılmış bir bilgi işlem paradigmasıdır. Bunun iletişim altyapılarında mesafeden kaynaklı yanıt sürelerini iyileştirmesi ve bant genişliğinden tasarruf etmesi beklenmektedir. Belirli bir teknolojiden ziyade bir mimaridir. Dağıtık bilgi işlemin topoloji ve konuma duyarlı bir şeklidir.
Mevcut masaüstü paradigması aynı kalırsa, PC on yıllarca x86 kullanmaya devam edebilir, peki paradigma kayarsa?
RISC-V'in düşük hacimde tam özel yongalara izin vermesiyle, UÇ BULUT MASAÜSTÜ mümkün olabilir…
Bu modelde masaüstü kullanımı için bir üreticinin sağlaması gereken tek şey, orta sınıf özelliklere sahip bir ince istemcidir. Daha fazla işlem gücü gerektiren bilişim faaliyetlerinin çoğu, yaşadığınız yere yakın bir uç sunucuda yapılır.
Mevcut masaüstlerimizle karşılaştırıldığında buradaki en önemli fark, bu ince istemcinin RISC-V buyruk kümesi mimarisine dayalı açık kaynaklı FM bloklarıyla yapılan APU benzeri bir yonga ile tamamen entegre olmasıdır.
Hatta, artık kasası, gövdesiyle tam bir cihaz olması bile gerekmez, bir kaide (docking station) üzerine yerleştirebileceğiniz 5G akıllı telefon veya benzeri bir cihazınız da olabilir, işten veya okuldan eve geldiğinizde bu kaide cihazı şarjlı tutar ve büyük bir ekrana, klavyeye ve fareye bağlar.
Artık yapmanız gerekenlerin çoğu bulutta uzaktan yapılır, bu nedenle ekran, bellek ve depolama alanınız gibi ihtiyaca göre seçilebilen ve ölçeklenebilen şeylerin tümü bulutta hazır olur.
Çok kaynak talep eden bir oyun çalıştırmak istiyorsanız, akıllı telefonunuz veya bir ince istemci olarak hareket eden yerel makineniz bazı hafif yerel işleri yaparken, yoğun işlemler bulutta yapılacaktır.
Bu durumda bağlı olduğunuz uç sunucu, talepkâr oyunları açmak için genel Windows örneğine (instance) sahip bir konteyner çalıştırıyor olabilir ve belki de 4K çözünürlüğe ulaşabilecek güçlü bir GPU kullanabilir. Daha az gereksinimi olan bir başka oyun oynamaya karar verirseniz o zaman başka bir konteyner, daha az çekirdekli bir GPU gibi farklı donanımlar açabilir.
Windows platformunda bulunmayan bir uygulamayı çalıştırmak istediğinizde, Apple Mac OS örneğine sahip başka bir konteyner bulut uç sunucuda başlatılabilir ve siz bu uygulamayı aynı akıllı telefondan/ince istemciden yerel olarak çalışıyormuş gibi deneyimlersiniz.
Böylece bir oyun bilgisayarı, konsol veya masaüstü bilgisayar konseptinin tamamen katıştırılıp dönüştürülmenin eşiğinde olabileceğini görebilirsiniz.
Bu ince cihazlar, özel kutular veya akıllı telefonlar RISC-V'e dayalı olabilir, ancak oyunları ve uygulamaları uzaktan çalıştıran uç bulut sunucuları yine de INTEL, ARM ve AMD işlemcilerine ihtiyaç duyacaktır.
RISC-V tabanlı cihazların şu anda yaptığınız her şeyi yapmanızı sağlayan ancak uzaktan çalıştıran akıllı telefon türü masaüstü paradigmasına benzer senaryolarla sarsıcı olabileceği iş modelleri belirmektedir. Netflix aboneliği gibi aylık bir ücret talep edilen Hizmet Olarak Masaüstü (Desktop as a Service) çözümleri, bir video oluşturmanız gerektiğinde ekstra işlem gücü veya 4K çözünürlükte zorlu bir oyunu oynamak istediğinizde ekstra GPU işlem gücü içeriyor.
Microsoft kendi bulut oyun çözümünü piyasaya sürdü, Amazon ve NVIDIA kendi sürümleriyle yerini aldılar ve diğerleri bunu takip edecekler.
Çözümlerin tamamı A.B.D. menşeli olduğu için ambargo, yaptırım ve dolar kuru dalgalanmaları önem kazanabilmektedir. Sonuçta nereden bakarsanız bakın mevcut durum PC pazarı için sürdürülebilir değil. RISC-V önümüzdeki birkaç yıl içinde PC pazarını sarsma yolunda ilerliyor.
Paylaş:
E-BÜLTEN KAYIT
Güncel makalelerimizden haberdar olmak için e-bültene kayıt olun!
Güncel makalelerimizden haberdar olmak için e-bültene kayıt olun!