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UG环球客户端下载:详析RISC-V处理惩罚器微架构的详细设计

日期:2020-06-29 浏览:

RISC-V被认为是继X86架构和ARM架构之后第三个主流架构,也被看成是“中国芯”崛起的汗青机会。10年已往了,RISC-V阵营取得的后果令人满足吗?Silicon Labs(亦称“芯科科技”)首席技能官Alessandro Piovaccari近期接管行业媒体-与非网的专访时分享了对付RISC-V成长的概念,接待往下阅读完整的问答内容。

Silicon Labs首席技能官Alessandro Piovaccari 关于RISC-V架构的领略Alessandro: RISC-V是一种指令集架构(ISA),不存眷RISC-V处理惩罚器微架构的详细设计。当前,有几种实现要领,贸易化的设计,如Si-Five和Andes;完全开源的,如OpenHW组织(OpenHW Group)和LowRISC。Silicon Labs是OpenHW组织的首创成员之一,该组织由RISC-V组织的前执行董事RickO’Connor创建,今朝有近40家成员企业和10家相助同伴,他们均为半导体行业的领先公司。

RISC-V处理惩罚器分为开源和贸易化两种,请先容一下这个内核设计的技能支持的详细流程和内容?Alessandro: 没错。RISC-V处理惩罚器的贸易实现以一种与Arm模式有些相似的贸易模式提供。SiliconLabs和Arm是恒久相助同伴,我们在本身的所有32位产物中都利用了Arm的M系列内核作为主处理惩罚器。就今朝来看,他们的处理惩罚器质量和软件与东西生态系统都是无与伦比的。纵然是通过相助,任何贸易RISC-V供给商也需要一段时间才气到达同样的生态系统成熟度。

就RISC-V而言,我们今朝的应用主要会合在针对特定应用的硬件系统中的底层内核上,譬喻硬件节制器、软件界说的无线电助手和呆板进修推理打点器,它们凡是需要高度定制化,以满意功耗和及时处理惩罚方面异常严苛的要求。此进程要求可以会见和完全节制处理惩罚器的开源硬件。传统上,我们一直利用自主开拓的8051架构实现要领,

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,可是8位处理惩罚器没有足够的计较本领来满意现代嵌入式物联网系统的需求。

请问今朝RISC-V开源指令集架构有哪些经典案例,别聚散用于什么规模或场景?Alessandro: 在卢卡·贝尼尼传授指导下,瑞士苏黎世联邦理工学院和意大利博洛尼亚大学连系设计了RISC-V内核,对付这些内核,我们有较量富厚的履历。这些内核已作为开源技能通过Pulp项目组织对外提供,该组织已将个中一些内核用于微节制器和处理惩罚器实现,譬喻Pulpino。设计团队建设了三种内核,最初它们都由Pulp项目组织认真维护,可是此刻已经交给了其他组织。最小的2级流水线32位内核此刻由LowRISC以“Ibex”的名称宣布并维护,而6级流水线32位内核和64位内核此刻则由OpenHW组织以“CORE-V”的名称宣布并维护。我们主要存眷32位内核,而且是个中的努力孝敬者和维护者。

对付巨大电路的应用,回收RISC-V架构来研发大概需要增加指令集,成立一些快捷路径,这对晶圆面积的影响有多大?Alessandro: 计较本领是有本钱的。在当前巨大的SoC中——包罗Silicon Labs建设的用于物联网应用的无线微节制器在内——内核会对最终裸片的尺寸造成必然的影响。在计较方面,除了片上存储器,占用裸单方面积最多的就是利用矩阵举办巨大数学运算所需的电路,个中大概包罗快速傅立叶调动(FFT)引擎,用于边沿呆板进修的神经网络(NN)内核,或用于定位的内核。按照应用场景的差异,这些技能可以作为处理惩罚器内核的扩展来实现,也可以作为单独的协处理惩罚器实现。在任何情况下,假如需要这种计较本领,就需要特另外裸单方面积。

请问贵公司正在利用的EDA东西有哪些?晶圆代工场是哪家?Alessandro: Silicon Labs的两家领先EDA供给商是Cadence和Mentor(此刻是西门子的一部门)。我们的两家主要芯片代工供给商是台积电(TSMC)和中芯国际(SMIC)。 许多软件工程师暗示,RISC-V软件生态还不足成熟,兼容性成最大问题,导致开举事度大,对这一概念的观点如何?Alessandro: 重申一次,Arm的软件和东西生态系统的质量和遍及性是无与伦比的,RISC-V生态系统要到达同样的成熟度还需要一段时间。这种成熟度对付这些处理惩罚器的通用用途很是重要。相反,我们规划在针对特定应用的实现中利用RISC-V内核,在这类实现中,内核上运行的软件可以在芯片设计阶段确定。这是一种差异范例的开拓进程,更多是硬件和软件协同设计,个中内核和针对特定应用的软件一起举办验证。

大多公司回收多架构来研发产物,请问贵公司是否也是采殽杂研发模式?Alessandro: 在可预见的将来,Silicon Labs将继承在本身的所有无线物联网SoC中利用Arm内核作为主要的和面向客户的内核。这些SoC产物中的很多产物将拥有多个内核,个中一些内核仅用于内部的特定用途,以提供机动性、更好的机能和诸如无线电打点和呆板进修推理引擎等底层成果的可进级性。