IT之家 6 月 23 日訊息 首屆 RISC-V 中國峰會於本週在上海科技大學舉辦,在本屆大會上,中科院大學教授、中科院計算所研究員包雲崗,釋出了國產開源高效能 RISC-V 處理器核心 —
2021-06-23 20:14:05
IT之家 6 月 23 日訊息 首屆 RISC-V 中國峰會於本週在上海科技大學舉辦,在本屆大會上,中科院大學教授、中科院計算所研究員包雲崗,釋出了國產開源高效能 RISC-V 處理器核心 —— 香山。他表示,目前 CPU 領域還沒有一個像 Linux 那樣的開源主線,因此研發團隊判斷,業界需要一個開源的高效能 RISC-V 核,既能被工業界廣泛應用,又能支援學術界試驗創新想法,目標是像 Linux 那樣至少存活 30 年。
香山是在中科院計算所、鵬城實驗室的支援下,通過中國開放指令生態(RISC-V)聯盟聯合業界企業一起開發一款開源高效能 RISC-V 處理器核,首個量產版本「雁棲湖」計劃於今年 7 月流片,採用臺積電 28nm 工藝。
包雲崗稱,該項目經過了一年多的準備工作,建立團隊並申請經費。2020 年 6 月 11 日,香山在 GitHub 上建立了程式碼倉庫。團隊在 1 年的時間裡,25 位同學和老師參與了香山的開發,提交了 3296 次程式碼,總行數 5 萬餘行,具有 400 多個文件。
香山是一款開源 RISC-V 處理器核,它的架構代號以湖命名。第一版架構代號是「雁棲湖」。這款處理器的 RTL 程式碼於 2021 年 4 月完成,計劃於 7 月基於 TSMC 28nm 工藝流片,目前頻率為 1.3GHz。
第二版架構代號是「南湖」,這是向建黨 100 週年致敬。「南湖」計劃在今年年底流片,將採用中芯國際 14nm 工藝,目標頻率是 2GHz。
具體來看,「雁棲湖」架構是一個 11 級流水、6 發射、4 個訪存部件的亂序處理器核。在發射寬度上已經可以和一些 ARM 高階處理器核相當,但還未進行充分優化,因此實際效能還有不小的差距。包雲崗教授的團隊希望未來通過持續迭代優化(「南湖」-->"X 湖"-->"Y 湖"-->……),效能達到 ARM A76 的水平。
2020 年,團隊基於 Chisel 完成了一款 8 核標籤化 RISC-V 處理器的測試流片,採用了臺積電 28nm 工藝。研發人員基於 GitHub CI 構建了一套流程化的自動迴歸測試框架,這款測試晶片於 2020 年 9 月起,成功在 FPGA 上啟動 Linux/Debian 系統。
「香山」處理器核的開發的重要決策之一,是選擇了敏捷設計語言 Chisel,原因是開發效率遠高於 Verilog,實現相同的功能,Chisel 程式碼量僅為 Verilog 的 1/5。
「香山」開發過程中的另一個重要決策便是:高度重視構建支援敏捷設計的流程與工具。這為晶片的開發提供了科學的流程,保證了成功率。此外,研發團隊還開發了十餘種各具特色的工具,支撐起這套敏捷設計流程。
IT之家瞭解到,目前香山正在進行下一代架構「南湖」的開發,目標是今年年底流片,基於中芯國際的 14nm 工藝,頻率達到 2GHz,SPECCPU 分值達到 10 分 / GHz,支援雙通道 DDR 記憶體以及 PCIe、USB、HDMI 等更多功能。
官方表示,香山處理器核心的研發得到了北京智源人工智慧研究院的支援,北京微核芯公司資深專家的支援。在第二期,還將聯合位元組跳動、ESWIN、優矽科技等合作伙伴共同開發。
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