Linux Foundation将处理开源芯片

Linux基金会已经打开了一个新的方向-CHIPS联盟。 在该项目的框架内,该组织将开发一个免费的RISC-V指令系统和技术,以基于该系统创建处理器。 我们将更详细地介绍这方面的情况。


/图片Gareth Halfacree CC BY-SA

为什么CHIPS联盟出现


在某些情况下,防止Meltdown和Spectre的修补程序会使服务器性能降低 50%。 同时,与命令的推测执行相关的漏洞的新变化仍然出现。 其中之一在3月初就广为人知 -信息安全专家将其称为Spoiler。 这种情况影响了对审查现有硬件解决方案及其开发方法必要性的讨论 。 特别是,英特尔已经为其处理器准备了一种新架构,不受Meltdown和Spectre的影响。

他们并没有在Linux Foundation中立足。 该组织发起了自己的倡议-CHIPS联盟-其成员将致力于基于RISC-V的处理器的开发。

已经在开发哪些项目


CHIPS联盟的成员列表包括Google,Western Digital(WD)和SiFive。 他们每个人都有自己的发展。 让我们谈谈其中的一些。

RISCV-DV

这家搜索IT巨头转移到了开源平台,用于基于RISC-V的处理器测试。 该解决方案随机生成命令, 使您可以检查设备的可操作性:测试过渡过程,调用堆栈, CSR寄存器等。

例如, 这是一个负责对算术指令进行简单测试的类:

class riscv_arithmetic_basic_test extends riscv_instr_base_test; `uvm_component_utils(riscv_arithmetic_basic_test) `uvm_component_new virtual function void randomize_cfg(); cfg.instr_cnt = 10000; cfg.num_of_sub_program = 0; cfg.no_fence = 1; cfg.no_data_page = 1'b1; cfg.no_branch_jump = 1'b1; `DV_CHECK_RANDOMIZE_WITH_FATAL(cfg, init_privileged_mode == MACHINE_MODE; max_nested_loop == 0;) `uvm_info(`gfn, $sformatf("riscv_instr_gen_config is randomized:\n%0s", cfg.sprint()), UVM_LOW) endfunction endclass 

根据开发人员的说法,该平台与模拟平台的不同之处在于,它使您能够一致地检查芯片的所有组件,包括内存块。

OmniXtend协议

这是WD的网络协议,当通过以太网传输数据时可提供缓存一致性。 OmniXtend允许直接与处理器缓存交换消息,并用于连接各种加速器:GPU或FPGA。 它还适用于基于多个RISC-V芯片创建系统。

专注于数据中心数据处理的SweRV芯片已经支持该协议。 SweRV是基于28纳米处理技术的32位双管道超标量处理器。 每个管道有九个级别,这使得可以同时加载和执行几个命令。 该设备的工作频率为1.8 GHz。

火箭芯片发生器

由RISC-V技术的开发人员创建的SiFive解决方案。 Rocket Chip是Chisel中的RISC-V处理器核心生成器。 它用于创建SoC的参数化库集合。

至于Chisel ,这是一种基于Scala的硬件描述语言。 它在Verilog上生成低级代码, 适合在ASIC和FPGA上处理。 因此,它允许在RTL的开发中使用OOP原理。

联盟前景


专家说,Linux Foundation计划将使处理器市场更加民主,并向新玩家开放。 IDC 指出 ,此类项目的日益普及将总体上对机器学习技术和AI系统的发展产生积极影响。


/图片Fritzchens Fritz PD

开源处理器的开发还将减少设计定制芯片的成本。 但是,只有在Linux Foundation社区设法吸引足够的开发人员的情况下,这种情况才会发生。

类似项目


其他组织正在开发与开放硬件有关的项目。 一个示例就是CXL联盟,该联盟在3月中旬推出了Compute Express Link标准。 该技术是OmniXtend的类似产品,还连接CPU,GPU和FPGA。 对于数据交换,该标准使用PCIe 5.0总线。

参与处理器技术开发的另一个项目是MIPS Open,该项目于2018年12月出现。 该计划由初创公司Wave Computing创建。 开发人员计划向IT社区开放最新的32位和64位MIPS指令集。 该项目预计将在未来几个月内启动。

通常,开源方法不仅被软件而且被硬件普遍接受。 这些项目得到大公司的支持。 因此,我们可以预期,在不久的将来,将会有更多基于开放式硬件标准的设备出现在市场上。



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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN444664/


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