RISC-V运动的核心是处理器设计的民主化。RISC-V具有开源指令集架构(ISA)和任何人都可以免费获得的大量资源,旨在使任何公司,无论资源如何,都能够设计定制硬件。


现在,西班牙半动力公司正在将这一概念向前推进一步。本周,半动力学公司宣布推出所谓的世界上第一个完全可定制的RISC-V IP内核。在这篇文章中,我们将了解RISC-V和半动力学的过程不可知的64位RISC-V内核家族中的可定制性思想。


 


The Avispado test chip

半动力学公司的另一款芯片Avispado测试芯片先于该公司的新芯片Atrevido发布。图片由半动力学提供

 


RISC-V中的可定制性

当RISC-V首次创建时,其创始人的目标是为现代计算提供一个开放、可访问和免费的ISA。有了这些固有的功能,ISA由于其易于设计和可定制性而变得非常受欢迎。


 


Arithmetic operations in the RISC-V ISA.

RISC-V ISA中的算术运算。图片由ITNEXT提供

 


与其他ISAs不同,RISC-V提供了一种模块化设计,由替代的基础部件和扩展组成。这使系统设计者能够自由地使用现有资源,并定制他们的处理器以满足独特用例的要求。这方面的一个例子可以是为诸如机器学习之类的任务添加专门的硬件加速器。由于RISC-V ISA,设计人员可以很容易地将这些加速器添加到标准设计中。


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此外,RISC-V ISA通过自定义扩展实现了更大的可定制性。可以将扩展添加到基本ISA中,为ISA中已经存在的内容提供额外的功能。


这种灵活性使设计人员能够以最小的开销创建高度优化的处理器,从而获得更高的性能、更低的功率效率,甚至更小的处理器尺寸。


 


面向最终用户的新型RISC-V可定制性

虽然RISC-V为处理器设计者提供了高度的可定制性,但这种可定制性并不一定会传递给客户。当您作为客户购买RISC-V处理器时,处理器及其参数通常是固定的,不能更改。


为了解决这一缺点,半动力学公司最近宣布推出新的RISC-V IP核,该公司声称这些核可以作为最终产品完全定制。该公司新的可定制内核系列中的第一款产品是Atrevido内核,这是一款64位RISC-V产品,适用于机器学习和高性能计算等数据密集型应用。


 


Atrevido’s 2-wide out-of-order pipeline

阿特雷维多的两个宽的、无序的管道。图片由半动力学提供

 


Atrevido具有可定制的、两个宽度的、无序的管道架构,允许用户根据自己的喜好定制核心。具体来说,据说该体系结构提供了一个从8KB到32KB的可定制指令缓存、一个从8kB到32KB数据缓存和一个可定制分支预测器。此外,内核可以从双向定制为四向,以提高某些应用程序的性能。


借助这项新技术,Semidynamics旨在为最终用户提供对处理器配置的完全控制,包括指令、地址空间和内存访问功能。该公司还希望在RISC-V模块化的基础上进一步优化和改进面向最终用户的RISC-V设计。