Главная » Хабрахабр » Linux Foundation займется open source чипами

Linux Foundation займется open source чипами

Linux Foundation открыли новое направление — CHIPS Alliance. В рамках этого проекта организация будет развивать свободную систему команд RISC-V и технологии для создания процессоров на её основе. Расскажем подробнее, что происходит в этой сфере.


/ фото Gareth Halfacree CC BY-SA

Почему появился CHIPS Alliance

Патчи, защищающие от Meltdown и Spectre, в некоторых случаях снижают производительность серверов на 50%. При этом все еще появляются новые вариации уязвимостей, связанные со спекулятивным выполнением команд. Об одной из них стало известно в начале марта — специалисты по ИБ окрестили её Spoiler. Эта ситуация влияет на обсуждение необходимости пересмотра существующих аппаратных решений и подходов к их разработке. В частности, Intel уже готовят новую архитектуру для своих процессоров, не подверженную Meltdown и Spectre.

Организация запустила собственную инициативу — CHIPS Alliance — участники которой займутся развитием процессоров на базе RISC-V. Не остались в стороне и в Linux Foundation.

Какие проекты уже разрабатывают

Каждая из них представила свои собственные разработки. В списке участников CHIPS Alliance — Google, Western Digital (WD) и SiFive. Расскажем о некоторых из них.

RISCV-DV

Поисковый ИТ-гигант передал в open source платформу для тестирования процессоров на базе RISC-V. Решение случайным образом генерирует команды, которые позволяют проверить работоспособность устройства: тестируют процессы перехода, стека вызовов, CSR-регистры и др.

Например, вот так выглядит класс, отвечающий за проведение простого теста арифметических инструкций:

class riscv_arithmetic_basic_test extends riscv_instr_base_test; `uvm_component_utils(riscv_arithmetic_basic_test) `uvm_component_new virtual function void randomize_cfg(); cfg.instr_cnt = 10000; cfg.num_of_sub_program = 0; cfg.no_fence = 1; cfg.no_data_page = 1'b1; cfg.no_branch_jump = 1'b1; `DV_CHECK_RANDOMIZE_WITH_FATAL(cfg, init_privileged_mode == MACHINE_MODE; max_nested_loop == 0;) `uvm_info(`gfn, $sformatf("riscv_instr_gen_config is randomized:\n%0s", cfg.sprint()), UVM_LOW) endfunction endclass

По словам разработчиков, платформа отличается от аналогов тем, что позволяет последовательно проверить все компоненты чипа, включая блок памяти.

Протокол OmniXtend

Это сетевой протокол от WD, обеспечивающий когерентность кэша при передаче данных поверх Ethernet. OmniXtend позволяет обмениваться сообщениями напрямую с кэшем процессора и используется для подключения разного рода ускорителей: GPU или FPGA. Он также подходит для создания систем на базе нескольких чипов RISC-V.

SweRV — это 32-разрядный двухконвейерный суперскалярный процессор, выполненный по 28-нанометровому техпроцессу. Протокол уже поддерживается чипами SweRV, ориентированными на обработку данных в дата-центрах. Устройство работает на частоте 1,8 ГГц. Каждый конвейер имеет девять уровней, что дает возможность загружать и исполнять несколько команд одновременно.

Генератор Rocket Chip

Решение от компании SiFive, которую основали разработчики технологии RISC-V. Rocket Chip — это генератор ядер процессора RISC-V на языке Chisel. Он представляет собой набор параметризованных библиотек, которые используются для создания SoC.

Он генерирует низкоуровневый код на Verilog, который подходит для обработки на ASIC и FPGA. Что касается Chisel, то это язык описания аппаратуры, основанный на Scala. Таким образом, он позволяет использовать принципы ООП при разработке RTL.

Перспективы альянса

Эксперты говорят, что инициатива Linux Foundation сделает рынок процессоров более демократичным и открытым для новых игроков. В IDC отмечают, что рост популярности таких проектов положительно скажется на развитии технологий машинного обучения и систем ИИ в целом.


/ фото Fritzchens Fritz PD

Однако это произойдет только в том случае, если сообществу Linux Foundation удастся привлечь достаточное количество разработчиков. Развитие open source процессоров также позволит снизить стоимость проектирования кастомных чипов.

Аналогичные проекты

Разработкой проектов, связанной с открытым аппаратным обеспечением, занимаются и другие организации. Примером может быть консорциум CXL, представивший в середине марта стандарт Compute Express Link. Технология является аналогом OmniXtend и также связывает CPU, GPU, FPGA. Для обмена данными стандарт использует шину PCIe 5.0.

Инициативу создал стартап Wave Computing. Еще один проект, занимающейся развитием процессорных технологий, — MIPS Open, который появился в декабре 2018 года. Старт проекта ожидается в ближайшие месяцы. Разработчики планируют открыть для ИТ-сообщества доступ последним 32- и 64-разрядным наборам команд MIPS.

Подобные проекты поддерживают крупные компании. В целом open source подход становится общепринятым не только для ПО, но и для железа. Поэтому можно ожидать, что уже в ближайшем будущем на рынке появится больше устройств, в основе которых лежат открытые аппаратные стандарты.

Свежие посты из нашего корпоративного блога:
Посты из нашего Telegram-канала:


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

Лунная миссия «Берешит» — начаты поиски первой лунной библиотеки после аварии ее носителя

100 грамм немного защищенного каптоновой лентой цифрового и аналогового контента человечества против 150 кг аппарата «Берешит» и 76 кг топлива на его борту при столкновении с Луной, а это, с учетом расчетных скоростей падения: 100 МДж (мегаджоулей) кинетической энергии и ...

Разработка в облаке, ИБ и персональные данные: дайджест для чтения на выходных от 1cloud

Это — материалы из нашего корпоративного и хабраблога о работе с персональными данными, защите IT-систем и облачной разработке. В этом дайджесте вы найдете посты с разборами терминов, базовых подходов и технологий, а также материалы об IT-стандартах. / Unsplash / Zan ...