计算领域的一个主要趋势是硬件定制。随着异构计算的兴起和硬件加速，硬件定制越来越受欢迎。这一趋势催生了RISC-V架构，这是一种开源的ISA，它实现了数千种廉价且可访问的定制硬件设计。

Microchip是一家一直支持RISC-V运动的公司，该公司至少自2019年以来一直在开发基于RISC-V的硬件。

最近，Microchip延续了这一趋势，宣布其基于RISC-V的PolarFire SoC FPGA已实现量产。除此之外，Microchip还宣布继续支持其Mi-V生态系统，帮助推动RISC-V的采用。

 

A high-level overview of Microchip's Mi-V ecosystem.

Microchip的Mi-V生态系统的高级概述。图像由Microchip提供

 

在本文中，我们将研究RISC-V和FPGA、PolarFire SoC FPGA和Mi-V生态系统配对的原因。

 

混合FPGA和RISC-V

Microchip在RISC-V领域的最高成就之一是其PolarFire SoC，这是一种用FPGA结构构建RISC-V系统的硬件。自然，这就提出了一个问题：为什么要将FPGA和RISC-V融合在一起？

这个问题的答案是RISC-V和FPGA都是为了做类似的事情，为用户提供灵活性和定制。FPGA是软件定义的硬件，这意味着用户可以编写专门的硬件描述语言（HDL）代码，将其FPGA结构塑造成定制的计算块和硬件加速器。

 

An example block diagram with a blend of RISC-V and FPGA.

一个混合了RISC-V和FPGA的示例框图。图像由Microchip提供

 

出于同样的原因，RISC-V的开发是为了让每个人都能访问硬件设计和定制。

这样，FPGA和RISC-V之间的合并就完全有意义了。这种组合为设计师提供了一个高度可定制的开源平台，可以根据他们的预期用例快速迭代、定制和优化他们的设计。

 

PolarFire SoC FPGA

本周，Microchip宣布其PolarFire SoC FPGA已进入大规模生产，成为RISC-V世界的头条新闻。

正如AAC撰稿人Lisa Boneta之前所描述的那样，Microchip的PolarFire SoC是一种完全基于FPGA结构的基于RISC-V的SoC。该系统由一个采用强化FPGA逻辑的RISC-V微处理器子系统组成，与SoC的PolarFire FPGA部分耦合。强化微处理器子系统的亮点包括一个系统控制器、一个RISC-V监控核心、一个四核RISC-V应用集群和一个确定性L2存储子系统。在FPGA方面，SoC具有高达460K的逻辑元件、12.7 Gbps收发器和PCIe 2 I/O。

 

PolarFire SoC框图。图片由Microchip提供[点击放大]

 

总之，Microchip称赞了PolarFire SoC，声称它的功耗比同类FPGA低50%。该公司对此进行了量化，称在1.3瓦的功率下，PolarFire SoC可以提供多达6500个CoreMarks，而在8000个CoreMMarks的功率下消耗的功率比竞争对手低55%。

 

Mi-V生态系统

随着PolarFire SoC的大规模生产，Microchip还宣布继续支持其Mi-V生态系统。

Mi-V是一个RISC-V生态系统，为用户提供了一套全面的工具和资源来支持RISC-V设计。这些工具包括多种：

  • 知识产权
  • 硬件
  • 操作系统
  • 中间件
  • 调试器
  • 编译器
  • 设计服务

其中，生态系统包括针对FPGA结构的软件RISC-V CPU和PolarFire SoC中的硬CPU核心。

总体而言，Mi-V生态系统的目标是通过为设计者提供工具和资源，消除RISC-V设计的进入壁垒，推动RISC-V架构的采用。

 

RISC-V行业影响

综合考虑，Microchip的这一宣布意义重大，因为它标志着业界首个进入批量生产的基于RISC-V的SoC FPGA。

在较小的规模上，这意味着更多的设计师和工程师将接触RISC-V，并有能力轻松设计定制硬件。从更大的范围来看，这表明该行业对RISC-V的接受程度，以及它在整个行业中的未来潜力。