RISC-V的势头持续增长，因为今年出现了各种利用RISC-V技术的技术和产品。为了推动这一趋势，SiFive今天宣布在其基于RISC-V IP的处理器性能系列中增加两个处理器P670和P470。

在这篇文章中，我们研究了新处理器的细节，将它们与Arm的同行进行了比较，并分享了我们对SiFive产品管理高级总监Drew Barbier的采访中的见解。

 

SiFive has added the P670 and P470 to its Performance line of RISC-V processor IP.

SiFive已将P670和P470添加到其RISC-V处理器IP的性能系列中。

 

新功能扩展应用程序焦点

P670 IP增加了该公司的P600系列产品线，其中第一个是P650。该公司在去年的RISC-V峰会上提供了P650的峰值。今天的公告还包括SiFIve的P470，该公司此前尚未公开分享。

Barbier表示，新处理器旨在满足性能和效率的需求，但其格式适合小尺寸和高容量的系统设计。示例应用包括可穿戴设备、智能家居、工业自动化、AR/VR和其他消费设备。

可穿戴设备是Barbier表示这些新处理器将比Arm的Cortex处理器系列的同等处理器具有优势的最佳例证。

P470和P670产品共有许多新功能。两者都支持虚拟化，包括一个单独的IOMMU，用于加速虚拟化设备I/O。处理器在已批准的RISC-V矢量v1.0规范的基础上实现了完整的、无序的RISC-V矢量实现。

这两个处理器共享的其他功能是RISC-V矢量密码扩展和SiFive的WorldGuard系统安全功能。Barbier说，重要的是，这些处理器是市场上第一个支持完全符合RISC-V RVA22配置文件的处理器。处理器还具有新的符合高级中断体系结构（AIA）的中断控制器，其中包括对消息信号中断（MSI）和虚拟化的更好支持。

 

P670瞄准可穿戴设备及更多

Barbier表示，P670非常适合高级可穿戴设备、网络、机器人和移动设备等应用。P650与P650的不同之处在于包括一个矢量单元ALU。具体来说，处理器有两个28位矢量ALU，它们符合已批准的RISC-V矢量v1.0规范。

 

The P670 RISC-V processor includes two ALUs that are compliant with the RISC-V Vector v1.0 spec.

P670 RISC-V处理器包括两个符合RISC-V Vector v1.0规范的ALU。

 

P670在5 nm内提供3.4 GHz的最大频率，从而实现大于12 SpecINT2k6/GHz的性能。与传统解决方案相比，该设备提供了更高的单线程性能和2倍的计算密度。我们稍后将进一步讨论“计算机密度”方面。

 

注重效率的P470处理器

SiFive将其新款P470定位为“首款以效率为重点的无序、区域优化矢量处理器”。与P670一样，P470面向可穿戴设备、消费品和智能家居设备等应用。

Barbier说，P470比竞争对手的解决方案要小得多，而且它的效率和面积密度都经过了优化。他说，P470的设计目的是在需要高要求的计算和共享计算资源时，也可以作为P670处理器的伴侣。

P470在最小的面积和功率范围内，在5 nm内提供3.4 GHz的最大频率，并大于8 SpecINT2k6/GHz。该设备提供了一个符合已批准的RISC-V Vector v1.0规范的128位RISC-V矢量ALU。SiFive还计划在未来发布P450，这是P470的一个区域优化版本，不包括矢量单元。

 

所有关于计算密度

Barbier表示，评估新型P670和P470等嵌入式IP处理器的最佳方法是计算密度。考虑到这一点，SiFive进行了并排比较，以说明这些产品是如何堆积起来的。

下面的图表比较了单线程性能，所有这些都是在7nm工艺实现中测量的。Barbier说：“我们这样做是因为在那里我们可以找到Arm处理器的公共竞争数据。”。“有一些东西，比如芯片拆卸和公共设备，我们可以去购买，这些设备在7纳米上实现，我们可以在它们上运行基准测试。”

 

结合SpecINT2006性能基准和芯片面积，P470的计算密度是Arm Cortex-A55的4倍。（点击图片放大）

 

如上图所示，您可以根据SpecINT2006基准对Arm Cortex-A55和P470的峰值单点性能进行比较。您还可以根据管芯面积（mm2）对两个处理器进行比较。Barbier说：“当你把这两个指标结合起来时，我们开始看到这些在竞争中真正显著的表现提升。”。

通过取峰值单线程性能数并将其除以面积，可以得到计算密度数。Barbier说：“当你这样做的时候，看看P470与Arm A55相比，它的计算密度有4倍的优势。”。“我们认为这很有说服力。”

 

P670计算密度与Arm Cortex-A78

对于新的P670处理器，SiFive选择Arm Cortex-A78处理器进行计算密度比较。在这种情况下，Barbier指出，他们甚至没有声称P670的性能高于Arm A78。实际上，与A78相比，它的峰值性能要低一点，约为5%。

 

将SiFive的P670 RISC-V处理器与Arm的Cortex-A78处理器进行比较，P670的计算机密度提高了2倍。（点击图片放大）

 

尽管如此，如果你看一下P670的模具面积，它明显更小。它的面积还不到Arm Cortex A78的一半。Barbier说：“当你把这些放在一起时，我们仍然可以看到比Arm Cortex-A78这样的计算密度提高了2倍。”。

 

做出改变的理由？

因为一般来说，RISC-V技术是这个领域的新生事物，所以设计工程师必须有一个令人信服的理由，从Arm家族这样久经考验的体系结构转向新的体系结构。现在，仅仅比较时钟速度等简单的统计数据是不够的。SiFive的新处理器可能为尺寸限制和性能需求齐头并进的应用程序提供了一个很好的论据。

 

 

所有图片均由SiFive提供