Nyligen gick Google och Qualcomm ut med att de tar instruktionsuppsättningen (ISA) RISC-V till Wear OS, sökjättens operativsystem för smarta klockor och dylika accessoarer. Det här var ett första om än litet steg mot att ta RISC-V till interaktiva produkter med skärm för konsumenter. Nu breddar Google detta betydligt genom att stödja RISC-V i operativsystemet Android för mobiltelefoner.
I ett blogginlägg skriver Google att RISC-V fogar sig till raden av ISA som stöds i Android och blir den fjärde efter ARM, x86 och MIPS. Beskedet kommer drygt ett år efter att Google under RISC-V Summit berättade att de började acceptera kod (eng. patch) till Android, som är ett operativsystem med öppen källkod. Skillnaden nu är att RISC-V tar steget in i finrummet och blir en så kallad ”tier-1”-arkitektur, vilket statusmässigt gör arkitekturen jämbördig ARM.
Även om RISC-V nu har ”tier-1”-status är arbetet långt ifrån färdigt med att göra det brukligt för Android. Google själva påpekar det faktum att RISC-V är en modulär ISA, till skillnad från såväl ARM som x86, vilket ger aktörer som utvecklar arkitekturer stora friheter gällande vilka instruktioner de vill bygga in. Medan flexibilitet är hedervärt på många sätt komplicerar det saker med mjukvara, varför ett viktigt steg för Google är att spika en uppsättning instruktioner som blir obligatoriska för att kunna köra Android på RISC-V. Idag har de landat i RVA22, som är en profil med en uppsättning instruktioner ämnade just mer avancerade operativsystem.
I ett första skede är det nu möjligt att utveckla, testa och köra Android för RISC-V genom emulatorn Cuttlefish, som är en hårdvaruemulator för lågnivålagren av Android – kernel, ramverk och hårdvara. Genom att använda Cuttlefish är det möjligt för Google och andra utvecklare som bidrar till operativsystemet att utveckla för RISC-V Android, utan att för den sakens skull sitta på faktisk RISC-V-hårdvara.
Nästa stora steg tas 2024 då Android Emulator för utvecklare av applikationer, ”appar”, släpps till allmänheten. Google menar att emulatorn kommer ha full funktionalitet för att testa applikationer för olika typer av formfaktorer, som mobiltelefoner, surfplattor och annat som använder Android, och börja porta dessa. Då mycket kod för Android är skriven arkitekturagnostiskt med Java och Kotlin ska det i teorin inte krävas mycket handpåläggning för att porta redan existerande applikationer till RISC-V.
Den stora skillnaden mellan RISC-V och ARM är att den senare licensierar ut färdiga processorkärnor, som tredje part kan välja att integrera i sina kretsdesigner. De mest kända exemplen är systemkretsar (SoC) för mobiltelefoner och i allt större utsträckning datorer, datacenter samt superdatorer. I störst utsträckning används ARM i mikrokontroller (MCU), där miljarder sådana kretsar tillverkas och säljs årligen. Det är även möjligt att köpa en licens av instruktionsuppsättningen (ISA) för att på så vis ta fram en helt egen processorkärna. Det mesta kända exemplet här är Apple, som uteslutande använder egenutvecklade arkitekturer baserade på ARM:s ISA för sina produkter.
RISC-V å sin sida är en ISA som underhålls av RISC-V International och är licensfri för användning för att ta fram egna beräkningsenheter. En nackdel här är att det idag inte finns några färdiga IP-block som enkelt kan integreras i en kretsdesign, vilket tillsammans med det kritiska mjukvarustödet håller tillbaka dess potentiella genomslag. Det är bland annat det här som Qualcomm, Bosch, Infineon, NXP och Nordic Semiconductor med sitt ännu icke namngivna företag avser att utveckla och släppa fritt.
Medan Google nu tar ett stort kliv mot att göra Android tillgängligt för RISC-V återstår en viktig detalj – hårdvaran. Det finns idag inga indikationer om att någon tar fram systemkretsar (SoC) för mobiltelefoner med RISC-V som central processorkärna och sannolikt ligger detta flera år bort i tiden. Skillnad är det med Wear OS, där Qualcomm redan bekräftat att de arbetar på just en systemkrets för framtidens smarta klockor.
