RISC-V für Wearables: Gemeinsame Sache bei Qualcomm und Google

Qualcomm Technologies und Google haben eine Kooperationsinitiative angekündigt. Dabei geht es um eine Lösung für tragbare Geräte auf der Grundlage des RISC-V-Prozessors und des Wear OS-Systems von Google. Ziel ist es, die Vorteile maßgeschneiderter Hochleistungs-CPUs mit geringem Stromverbrauch für mehr Produkte nutzbar zu machen. Die Unternehmen kündigen indes an, dass sie weiterhin in Snapdragon Wear-Plattformen als Haupt-Chiplieferant für Smartwatches im Wear OS-Ökosystem investieren werden.

„Qualcomm Technologies ist eine tragende Säule des Wear-OS-Ökosystems und stellt vielen unserer OEM-Partner leistungsstarke Systeme mit geringem Stromverbrauch zur Verfügung. Wir freuen uns, dass wir unsere Zusammenarbeit mit Qualcomm Technologies ausbauen und eine RISC-V-basierte Wearable-Lösung auf den Markt bringen können“, sagt Bjorn Kilburn, General Manager von Google Wear OS.

Im Mai dieses Jahres haben Qualcomm Technologies und Google gemeinsam mit anderen Unternehmen der Branche das RISC-V Software Ecosystem (RISE) ins Leben gerufen. Das gemeinsame Projekt soll die Verfügbarkeit von Software für leistungsstarke und energieeffiziente RISC-V-Cores beschleunigen. Die RISE-Mitglieder tragen sowohl finanziell als auch mit ihren technischen Fähigkeiten zur Entwicklung von Softwareprodukten bei, die vom technischen Ausschuss von RISE als vorrangig eingestuft werden.

Darüber hinaus gab Qualcomm Technologies im August bekannt, dass es in ein neues Unternehmen mit Sitz in Deutschland investiert, um die weltweite Einführung von RISC-V zu fördern. Der Schwerpunkt wird zunächst auf der Automobilindustrie liegen, soll aber später auch auf mobile Geräte und das Internet der Dinge (IoT) ausgeweitet werden.

RISC-V tritt auf den Plan

Wenn wir an Prozessoren denken, denken wir in der Regel an Marken wie Intel, AMD, Nvidia und andere sowie an ihre jeweiligen Befehlssatzarchitekturen (ISA), die von den Chips auf Maschinenebene verwendet werden. Die gängigsten ISAs sind CISC (Complex Instruction Set Computer) und RISC (Reduced Instruction Set Computer).

In der Vergangenheit dominierte die x86-Architektur (CISC) lange Zeit den Markt – vor allem in der Welt der Personal Computer. Dann kam die ARM-Architektur (Advanced RISC Machines) auf, deren Schwerpunkt auf der Energieeffizienz für mobile Geräte lag.

In jüngster Zeit ist ein neuer Name auf den Plan getreten: RISC-V (ausgesprochen „RISC fünf“). Dabei handelt es sich um eine andere Art von Befehlssatzarchitektur, die 2010 am Parallel Computing Laboratory (Par Lab) der University of California, Berkeley, entwickelt wurde. Ihr Hauptmerkmal: Sie ist quelloffen – im Gegensatz zu den beiden anderen weit verbreiteten proprietären Architekturen (x86 und ARM), die mit Lizenzgebühren und Einschränkungen bei der Anpassung verbunden sind.

Aufgrund des offenen Charakters von RISC-V können Architekten, Designer und Entwickler die einfache Befehlsbasis ändern und weiterentwickeln. Wie die Nomenklatur schon sagt, gehört RISC-V zur RISC-Klasse, d. h. es verfügt über einen kleinen Satz von Befehlen – das erleichtert die Anpassung von Prozessoren immens.

In technologischer Hinsicht zeigt sich RISC-V eindeutig als Open-Source-Alternative zur ARM-Architektur. Im Laufe der Jahre konnten Branchenriesen wie Apple, AMD und Qualcomm selbst dank ARM CPUs und GPUs entwickeln und herstellen, die für verschiedene Anwendungen optimiert sind: von energieeffizienten Mobilgeräten bis hin zu Hochleistungsservern.

RISC-V bietet nun mehr Kontrolle, Transparenz und Flexibilität für die Personalisierung und Innovation im Bereich der Prozessoren. Zudem eröffnet es einen interessanten Weg, um die Kosten zu senken und die Wettbewerbsfähigkeit für OEMs und Chiplieferanten sicherzustellen.

Laut Ziad Asghar, Senior Vice President of Product Management bei Qualcomm Technologies, wird RISC-V seit 2019 als Alternative zu starren Legacy-Architekturen in die Produkte des Unternehmens integriert. So verwendet beispielsweise die Snapdragon 865-Plattform RISC-V-Mikrocontroller, weil Qualcomm etwas sehr Spezielles für die Chipsteuerung suchte. RISC-V ermöglichte es, eine maßgeschneiderte Lösung zu entwickeln.

„RISC-V hat ohne Zweifel ein unglaubliches Potenzial. Für Produktentwickler entfällt das Problem, an das begrenzte Portfolio von Cores gebunden zu sein, die auf einem geschützten ISA verfügbar sind. Zudem entfällt die Notwendigkeit, in Lizenzgebühren für die Entwicklung neuer Prozessoren zu investieren. RISC-V eröffnet jedem Unternehmen auf der Welt die Möglichkeit, Prozessoren zu entwickeln, ohne Lizenzgebühren zu zahlen“, erklärt Asghar.

Das Faszinierende daran sei, so fügt Ashgar hinzu, dass man RISC-V genau auf die Ziele neuer Produkte abstimmen kann. „Diese Art von Offenheit, Flexibilität und Erweiterbarkeit ist für uns und auch für andere Unternehmen äußerst attraktiv“, betont Asghar.

Rechtliche, wirtschaftliche und staatliche Aspekte

Trotz der langjährigen Partnerschaft waren Lizenzzahlungen Gegenstand eines Rechtsstreits zwischen Qualcomm und Arm (dem Unternehmen, das die ARM-Architektur lizenziert). Arm hat eine Klage gegen Qualcomm und Nuvia (ein CPU-Start-up-Unternehmen, das von Qualcomm im Jahr 2021 übernommen wurde) eingereicht und behauptet, dass Nuvia gegen die Lizenz- und Markenvereinbarungen verstoßen habe.

Abgesehen von der rechtlichen Problematik sagen einige Stimmen, dass Qualcomm und andere Unternehmen RISC-V als eine Möglichkeit nutzen möchten, sich von Arm zu isolieren. Dieses steht derzeit im Zentrum der meisten mobilen Geräte, befindet sich aber seinerseits in einer schwierigen Lage, weil es mit Lizenzverträgen nicht viel Geld verdient. Ein weiterer Grund für das Interesse an RISC-V ist der Handelskrieg zwischen den Vereinigten Staaten und China. Um dem politischen Einfluss der US-Regierung zu entgehen, verlegte die RISC-V Foundation 2019 ihren Standort sogar in die Schweiz und wurde in „RISC-V International“ umbenannt. Das Thema verspricht, weitere Wellen zu schlagen: US-Gesetzgeber haben US-Präsident Joe Biden Anfang Oktober gewarnt, US-Unternehmen Beschränkungen aufzuerlegen, die mit dem in China regelmäßig verwendeten RISC-V arbeiten.