RISC-V以新的规格和处理器在嵌入式世界大放异彩
在今天的2022嵌入式世界大会上,随着RISC-V International公布四项新的规格批准,以及SiFive推出其X280处理器的新版本,RISC-V活动升温。2022年6月21日Jeff Child
我们继续报道嵌入式世界2022,今天围绕RISC-V技术发布了多个公告。
今天,RISC-V国际宣布了四项规范批准,即2022年的第一项。其中包括RISC-V E-Trace、RISC-V SBI、RISC-V UEFI规范和RISC-V Zmmul仅乘法扩展。与此同时,RISC-V计算的创始人SiFive今天发布了新版SiFive Intelligence X280处理器。
表1。这里总结了新批准的四个规范,以及负责每一个规范的RISC-V任务组。使用的信息由RISC-V International提供
在本文中,我们回顾了四种新的RISC-V规范,分享了我们对RISC-V International首席技术官Mark Himelstein的采访分析,并研究了SiFive新版X280 RISC-V处理器的细节。
2022年前四个RISC-V规范
开放标准组织RISC-V International度过了繁忙的2021年,批准了16个规范,代表了40多个RISC-V扩展。如今,该集团正在这些成就的基础上再接再厉,在Embedded World展会上宣布了四项新规范和扩展批准。公告中还包括一个通知,即针对垂直应用的另外六个规范正在酝酿中。
我们将检查每一个新批准的规格。每个(Zmmul除外)都有一个完整的GitHub页面,其中包含每个规范的资源。
首先是RISC-V规范的E-Trace。它阐明了一种有效的处理器跟踪方法。该方案使用分支跟踪,该组织表示,它非常适合调试从小型嵌入式设计到高性能计算机的任何类型的应用程序。
规范文件规定了RISC-V核心和编码器(或入口)之间的信号、压缩分支跟踪算法以及封装压缩分支跟踪信息的数据包格式。Himelstein表示,E-Trace是RISC-V在调试、故障排除和主板升级等任务中至关重要的功能。
第二个规范,用于监督二进制接口(SBI)的RISC-V,在硬件平台和操作系统内核之间建立了一个固件层。这是在管理器模式(S模式或VS模式)下作为应用程序二进制接口实现的。通过这种方式进行抽象,可以在所有RISC-V操作系统实现中提供通用平台服务。
SBI发挥着重要作用。Himelstein说:“我不在乎你是否一直在谈论耳塞,直到数据中心计算机。”。“除非操作系统和硬件之间有接口,否则无法实现系统。”
“系统二进制接口(SBI)使操作系统和管理程序能够在不知道实现细节的情况下完成工作。SBI也是安全功能的基础,因为你不想直接访问你启动的东西,比如信任根或类似的东西。”
UEFI和“仅倍增”工作的规格
今天发布的第三项RISC-V工作是RISC-V UEFI协议规范。本文档将现有的UEFI标准移植到RISC-V平台上。
Himelstein认为UEFI规范与SBI规范有些相似。不同之处在于UEFI(统一可扩展固件接口)基于同名的行业标准。“我们与上游UEFI项目合作,找出RISC-V的正确做法,”他说,“我们与他们(UEFI论坛)一起审查了我们的方法,然后我们继续进行并批准了它。”
最后,RISC-V Zmmul Multiply Only涉及一个相对简单但重要的变化。实际上,作为RISC-V非特权规范的一部分,Zmmul能够实现需要乘法运算而不需要除法的低成本应用程序。
根据Himelstein的说法,Zmmul解决的问题来自嵌入式社区的反馈。分隔符的使用频率很低,所以把它分开是有意义的。他说:“把乘法和除法结合在一起并不是嵌入式世界想要的。”。“他们只想相乘,所以这就把他们分开了。”
聚焦RISC-V生态系统全面展开
Himelstein指出,这些新的规范工作与RISC-V 2021年的规范批准工作形成了鲜明对比,因为去年的批准工作都是关于RISC-V指令和指令相关规范的。他说:“在那段时间里,我们还致力于今天和未来宣布的所有其他事情。”。“这些都没有在一夜之间发生。”
“这些东西(规格)花了更长的时间才到位。但在这一点上,我想说,我们大约处于三分之一/三分之二的混合状态,其中三分之一是与指令集相关的东西,三分之三是围绕软件生态系统和软硬件握手。这包括SoC支持、安全性、操作系统、管理程序、编译器等。所以这非常令人兴奋。我们有66个小组正在研究各种RISC-V技术。"
SiFive X280处理器升级旨在矢量处理
切换到SiFive的Embedded World公告,该公司今天发布了最新版本的SiFive Intelligence X280处理器。最初的X280版本自2021年4月开始提供,新的增强功能基于客户反馈。据该公司介绍,新版处理器IP增加了主要功能。
新功能包括:
- 可扩展性,最高可达16核缓存一致性复合体
- “世界卫士”保护的SiFive实现
- 一种称为VCIX(矢量协处理器接口扩展)的新接口
新的增强型X280是一款具有多核和多集群功能的RISC-V处理器,完全支持RISC-V矢量扩展标准和SiFive智能扩展。它针对边缘的AI/ML计算进行了优化,针对AI推理、图像处理、数据中心加速和汽车等应用。
SiFive的Intelligence X280处理器提供了一种多集群方案,包括多达4个4核复合体集群。图片由SiFive提供
X280提供了一种“多集群”架构,最多可包含4个集群的4核复合体。SiFive表示,VCIX是一种矢量协处理器加速器接口,可轻松与客户人工智能架构集成。这包括大量且不断增长的第三方加速器。SiFive表示,VCIX为客户拥有的人工智能加速器和主机处理器之间易于编程、低延迟的数据移动铺平了道路。
最后,WorldGuard Ready是SiFive对开放标准WorldGuard安全环境的实现。该技术提供了一个适用于高核心数量平台的可信执行环境。它可以保护AI/ML算法免受恶意攻击。
有关更多信息,请参阅SiFive Intelligence X280/X280-MC数据表。
大型RISC-V本周亮相嵌入式世界
显然,RISC-V技术生态系统正在快速发展。由于RISC-V非常适合嵌入式系统的“定制”世界,因此本周的嵌入式世界贸易展是利益相关者选择发布这些重大公告的地方也就不足为奇了。就RISC-V而言,它是本周Embedded World几场演讲的主题。