آخرین کامپیوتر مبتنی بر RISC-V که من تست کردم، Milk-V Jupiter است. طبق نتایج بنچمارک Geekbench، عملکرد آن در سطح پردازنده‌های قدیمی‌تر مانند Intel Core 2 Duo است.
اما عملکرد تنها جنبه‌ای نیست که مرا جذب کرد. Milk-V Jupiter اولین مادربرد Mini ITX مبتنی بر RISC-V است که من تست کردم. به این معنی که می‌توان آن را در کیس کامپیوتر یا رکمونت نصب کرد. این مادربرد امکانات بیشتری نسبت به بردهای کوچک معمولی در اندازه یک کارت اعتباری دارد.
این برد امکاناتی دارد که معمولاً در مادربردهای بزرگ‌تر و پیشرفته‌تر دیده می‌شود، مانند ورودی‌های جلوی کیس، پشتیبانی از USB 3.0 و ورودی برق استاندارد با 24 پین ATX، اسلات M.2 برای حافظه NVMe و یک اسلات PCI Express که نصب کارت‌های توسعه را ممکن می‌کند.
سخت افزار
Mini ITX بودن این برد به این معنی است که می‌توان آن را در هر کیس کامپیوتری نصب کرد، یا حتی در یک راک 10 اینچی. شرکت Milk-V و دیگر شرکت‌ها امیدوارند که معماری RISC-V به‌زودی بتواند با معماری‌های X86 و Arm رقابت کند و در دستگاه‌های مختلفی از سرورها تا کامپیوترهای رومیزی از آن استفاده شود.
قبل از آزمایش Jupiter در کیس Fractal North، آن را تست کردم و مثل همیشه تمامی بنچمارک‌ها و نکات مربوط به راه‌اندازی را در sbc-reviews مستند کردم.
تمامی بردهای کامپیوتری مبتنی بر RISC-V که قبلاً آزمایش کرده‌ام، بر اساس چیپ‌های قدیمی‌تری مانند JH7110 طراحی شده بودند که ویژگی‌های آن‌چنان مطلوبی نداشتند. این نشان می‌دهد که Jupiter از نظر تکنولوژی و ویژگی‌های، پیشرفته‌تر از نمونه‌های قبلی است.
این برد از چیپ Spacemit M1 ساخته شده که یک چیپ جدید مبتنی بر معماری RISC-V است و 8 هسته پردازشی X60 با فرکانس 1.8 گیگاهرتز دارد. اگرچه این برد سرعت بسیار بالایی ندارد اما سریع‌ترین برد RISC-V است که تاکنون آزمایش کرده‌ام.
مدل‌های با مشخصات پایین‌تر از این برد نیز وجود دارند که در آن‌ها از چیپ K1 با فرکانس 1.6 گیگاهرتز استفاده می‌شود و رم آن‌ها 4 یا 8 گیگابایت است. در مقابل، مدل‌های بالاتری هم هست که در آن‌ها از چیپ M1 با 16 گیگابایت رم استفاده می‌شود که بیشتر برای کارهای پیچیده‌تر مناسب هستند.
نتایج بنچمارک Geekbench 6
هرچند Geekbench به‌تنهایی معیار کاملی برای مقایسه بین معماری‌های مختلف پردازنده‌ها نیست، اما این بنچمارک به دلیل ارائه اعداد دقیق بر اساس کدی که در دنیای واقعی وجود دارد، هنوز هم مفید است.
چیپ 8 هسته‌ای M1 که در برد Jupiter استفاده شده، نسبت به چیپ JH7110 در سایر بردها، سریع‌تر است. با این حال، این افزایش سرعت عمدتاً به خاطر تعداد بیشتر هسته‌هاست و نه لزوماً سرعت بالاتر هر هسته. Raspberry Pi در حال حاضر از نظر عملکرد CPU همچنان پیشرو است و SBC های مبتنی بر RISC-V تقریباً با Raspberry Pi 3 از نظر عملکرد پردازنده برابر هستند.
من برای ارزیابی عملکرد پردازنده از بنچمارک HPL هم (High Performance Linpack) استفاده کردم. بنچمارک HPL معمولاً برای ارزیابی قدرت پردازشی سیستم‌های محاسباتی با عملکرد بالا (HPC) استفاده می‌شود. نتیجه بنچمارک HPL نیز مشابه نتایج Geekbench است و نشان از افزایش سرعت ناشی از داشتن 8 هسته در پردازنده M1 دارد. M1 حتی با این افزایش سرعت به هیچ وجه به سرعت یک رزبری پای نزدیک هم نیست. همچنین، چیپ‌های پیشرفته‌تر Arm مانند RK3588 به‌طور قابل‌توجهی در این بنچمارک‌ها عملکرد بهتری دارند و نمودار آن‌ها بسیار بالاتر از بردهای مبتنی بر RISC-V هستند.
اگرچه روند بهبود عملکرد این پردازنده‌ها ادامه دارد اما هنوز M1 به‌اندازه کافی برای رقابت با پردازنده‌های پیشرفته‌تر Arm، Intel یا AMD آماده نیست؛ به عبارت دیگر، پردازنده‌های RISC-V در حال حاضر از نظر کارایی و قدرت پردازش در سطح پردازنده‌های مطرح بازار نیستند.
کامپایل کرنل لینوکس کمی بهتر است. اولین بار است که توانستم عملکرد برد Milk-V و پیشرفت‌های جدید در پردازنده‌های RISC-V را بررسی کنم. در واقع اولین باری است که موفق به اجرای آزمون کامپایل کرنل Phoronix با یکی از بردهای Milk-V شده‌ام؛ اما این برد هنوز در انجام سایر بنچمارک‌ها مشکل دارد.
امسال اولین باری است که من Bianbu Linux را امتحان کرده‌ام. Bianbu Linux یک مجموعه نرم‌افزاری است که برای پشتیبانی از چیپ‌های سری Spacemit Stone، از جمله SDK (Software Development Kit) طراحی شده است.
پشتیبانی Bianbu Linux و لینوکس RISC-V
به دلیل پیشرفت کند ویندوز در معماری Arm، امید زیادی ندارم که مایکروسافت هرگز به RISC-V به‌عنوان یک پلتفرم برای سیستم‌عامل‌های خود توجهی داشته باشد. همچنین بسیار بعید است که اپل علاقه زیادی به تغییر معماری در آینده نزدیک داشته باشد، زیرا هسته‌های M-series Arm عملکرد بسیار خوبی دارند.
پس راه‌حل لینوکس است. به نظر می‌رسد Canonical رابطه خوبی با Milk-V دارد و به همین دلیل، Bianbu Linux بر اساس اوبونتو ساخته شده است.
Spacemit نسخه‌های اصلاح شده هسته لینوکس 6.1 را بر روی Gitee نگهداری و به‌روزرسانی می‌کند. نسخه‌های فرعی مانند نسخه‌ای از icenowy که از درایورهای گرافیکی AMD پشتیبانی می‌کنند هم برای چیپ‌های Spacemit K1/M1 در دسترس قرار دارند.
Milk-V هم مسئول مدیریت و به‌روزرسانی نسخه‌های خاصی از سیستم‌عامل اوبونتو و Bianbu است که برای برد Jupiter طراحی شده‌اند.
برخلاف بسیاری از SBC های Arm که معمولاً فاقد رابط UEFI استاندارد یا BIOS هستند، توسعه‌دهندگان Jupiter علاقه زیادی به ارتقای سخت‌افزارها، بهبود نرم‌افزاری و پشتیبانی از آن‌ها دارند.
ساخت اولین کامپیوتر RISC-V
من برد Jupiter را در یک کیس Fractal North (که به طرز عجیبی بزرگ است) نصب کردم. این کیس به خوبی با Baby North که یک مدل کوچک‌تر از این کیس است، هماهنگی دارد.
نتیجه این بود که اتصالات پنل جلویی به‌طور خودکار و بدون مشکل کار کردند و برد به‌طور خودکار روشن شد (از طریق USB-C PD، جک 12 ولت DC، پین ATX و همچنین Pico PSU).
در داخل برد، هدرهایی برای UART وجود دارد و در پشت آن هم دو پورت LAN با سرعت 1 گیگابایت بر ثانیه، HDMI، USB و یک رابط صوتی به چشم می‌خورد. من یک SSD NVMe M.2 نصب کردم. تغییری که حاصل شد، سرعت PCIe Gen 2×1 بود. همچنین اسلات PCIe Gen 2×2 را تست کردم و نتیجه اینکه کارت به‌درستی نصب شده بود.
من از عملکرد خوب و کارآمد برد Jupiter تحت تأثیر قرار گرفتم. این برد RISC-V در سطح ویژگی‌های پایه به خوبی با دیگر معماری‌ها رقابت می‌کند و اگر CPU بهبود و پهنای باند PCIe افزایش یابد، از این برد می‌توان به‌عنوان یک برد دسکتاپ یا حتی سرور استفاده کرد.
نتیجه گیری
همه چیز به خوبی کار کرد و در واقع کمی بهتر از آنچه که انتظار داشتم بود. با توجه به اینکه این برد شامل CPU، RAM، مادربرد و یک شیلد IO است، قیمت آن را می‌توان معقول دانست. قیمت مدل M1/16GB، 115 دلار بود اما مدل پایه، با 4 گیگابایت RAM و SoC K1، تنها 60 دلار قیمت دارد، به عبارتی کل یک مادربرد RISC-V هم قیمت یک Raspberry Pi 5 است.
با این حال RISC-V هنوز برای عرضه و استفاده گسترده در دسترس نیست. RISC-V برای توسعه‌دهندگان طراحی شده تا نرم‌افزارهای خود را بر روی RISC-V بسازند و تست کنند. در مجموع اینکه یک معماری دیگر به دنیای معماری پردازنده‌ها اضافه شده بسیار جذاب است.
